antriebstechnik 10/2017

19174 

10 

Organ der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. 

www.antriebstechnik.de 

Oktober 2017 

Kupplungen und Bremsen 

Spielfreie, zuverlässige Servokupplungen 

für alle Antriebskonstellationen 

Getriebe und Getriebemotoren 

Wie Techniker den Getriebeölwechsel 

besser planen können 

Steuern und Automatisieren 

Umrichter sparen Energie in 

Champignon-Produktion 

Special: Motek 

Neuheiten aus der Montageund 

Handhabungstechnik

® 

Kompakt, stark, zuverlässig. 

Egal, was kommt. 

Die Optimax-Getriebebaureihe mit hoher 

Überlastfähigkeit und langer Lebensdauer. 

Besuchen Sie uns auf der SPS IPC Drives 2017 in Nürnberg vom 28. bis 30. November 2017, Halle 1, Stand 1-324. 

Unser Getriebe hält, was es verspricht. Und hält. Und hält. 

–Kompakte Baureihe mit hohem Wirkungsgrad 

–Abtriebsdrehmoment bis 27 Nm 

–Zweifach kugelgelagerte Antriebswelle 

–Optimale Zuverlässigkeit und Lebensdauer 

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EDITORIAL 

Ein Hoch auf Robi & Co. 

Liebe Leserinnen, liebe Leser, 

der Traum von Maschinen, die dem Menschen die Arbeit abnehmen, 

reicht zurück bis in die Antike. Ob er der Erste war, lässt sich nicht 

mehr beweisen, aber Aristoteles war es, der um 320 v. Chr. über 

Werkzeuge nachdachte, die ihre Arbeit ohne menschliches 

Eingreifen erledigen. Der Roboter unserer Zeit entstand nicht zuerst 

als Technologie, sondern als Fiktion. Der tschechische Autor Karel 

Capek war derjenige, der den Begriff Roboter als Erster verwendete. 

In einem Theaterstück 1921 taucht er zum ersten Mal auf. Dort 

werden Maschinenmenschen gezüchtet, die statt den Menschen in 

der Industrie arbeiten. 

Heute sind Roboter nicht mehr aus der Industrie wegzudenken, auch 

wenn sie dort nicht unbedingt den Fantasien vergangener Jahre 

entsprechen. So befindet sich die deutsche Robotik und Automation 

auf Wachstumskurs: Das Umsatzvolumen stieg laut VDMA im Jahr 

2016 auf einen neuen Rekord von 12,8 Mrd. EUR und seit der 

Wirtschaftskrise hat sich der Branchenumsatz sogar in sieben Jahren 

mehr als verdoppelt. 2017 soll es noch einmal 7 % mehr werden. 

Der verstärkte Einsatz von Robotik in Produktion und Montage sowie 

allen Bereichen der Montage- und Handhabungstechnik stützt nicht 

nur die fortschreitende Digitalisierung der Produktion, sondern führt 

zum wachsenden Einsatz von Motoren, Getrieben und anderer 

antriebstechnischer Komponenten. Hier setzt auch die Messe Motek 

im Oktober in Stuttgart an, der wir unser Special in dieser Ausgabe 

gewidmet haben. Lesen Sie über zahlreiche Neuheiten aus der Welt 

der Antriebstechnik, die Trends in der Robotik, Automation und 

Montage setzen und so auch unserer Branche 

einen Wachstums- und Zukunftsmarkt 

bescheren. Ein Hoch also auf Robi & Co.! 

Dirk Schaar 

d.schaar@vfmz.de 

ÜBER- 

WACHUNG 

STATT 

ÜBER- 

RASCHUNG 

Motek 

Stuttgart 

Halle 4 Stand 4215 

Halle 8 Stand 8402 

TOX ® - 

Einpressüberwachung 

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GmbH & 

Co. KG 

www.tox-de.com

Organ der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. 


Oktober 2017 

Bild: Rollon GmbH, Düsseldorf 

INHALT 

12 

22 

42 

Interview: Axel Binner von Hydropa erklärt, 

welcher Mehrwert für Kunden aus der Neupositionierung 

des Unternehmens resultiert 

Die machen das Rennen: Wie Kupplungen 

in Rennsportprüfständen unter extremen 

Bedingungen Höchstleistungen erbringen 

Optimale Backergebnisse: Wie Stellantriebe 

in einer Teigteil- und Wirkmaschine die 

Flexibilität bei Produktwechseln erhöhen 

EDITORIAL 

3 Ein Hoch auf Robi & Co. 

FVA-AKTUELL 

6 Aktuelles von der Forschungsvereinigung Antriebstechnik 

MAGAZIN 

12 Axel Binner von Hydropa zum Thema Neupositionierung 

des Unternehmens und Sicherheitstechnik 

7 Märkte, Unternehmen, Personalien und Veranstaltungen 

KUPPLUNGEN UND BREMSEN 

16 TITEL Spielfreie, zuverlässige Servokupplungen für alle 

Antriebskonstellationen 

20 Vorteile axial steifer Kupplungen für lineare Bewegungsabläufe 

in Prüfständen 

22 Kupplungen bringen Höchstleistung in Rennsportprüfständen 

24 Bremsensteuerungssystem in Seilbahn-Anlage 

19 Produkt-Highlights 

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN 

28 Getriebespezialist setzt auf die geteilte Werkzeugaufnahme 

30 Rollringgetriebe in Wickelmaschine bietet zuverlässige 

Funktionalität und hohe Anwenderfreundlichkeit 

32 Wie Techniker den Getriebeölwechsel besser planen können 


ELEKTROMOTOREN 

36 Servoantriebssystem ermöglicht weniger mechanischen 

Aufwand und kürzere Taktzeiten bei der Teigverarbeitung 

42 Kompakte Stellantriebe bieten hohe Flexibilität bei Produktwechseln 

in Teigteil- und Wirkmaschine 

44 AC-Antriebe liefern Zuverlässigkeit trotz 50 % kleinerer Gehäuse 


SENSORIK UND MESSTECHNIK 

62 Höchste Präzision bei der Bewegungssteuerung 


KOMPONENTEN UND SOFTWARE 

66 Modellierung von Vorschubachsen aus dem Baukasten 

70 Wellenerdungsringe als Lagerschutz für Elektromotoren 

72 Kabelführungssystem erobert mit Hygienic Design und 

FDA-Zulassung die Lebensmittel- und Pharmaindustrie 


FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG 

108 Magnetlager für Werkzeugmaschinenrundtische 

112 Übertragungsverhalten von Rändelpressverbindungen 

RUBRIKEN 

21 Inserentenverzeichnis 

102 Impressum 

122 Vorschau auf Heft 11/2017 

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Kupplungen und Bremsen 



19174 


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special 

Motek 2017 

STEUERN UND AUTOMATISIEREN 

50 Integrierte Antriebslösung macht Faserproduktion produktiver 

52 Der Schlüssel zur Erreichung der Ziele von Industrie 4.0? 

56 Servoantrieb und Servoregler sorgen für ein leistungsfähiges 

mechatronisches Antriebssystem 

58 Frequenzumrichter sparen Energie in Champignon-Produktion 



Wie Techniker den Getriebeölwechsel 

besser planen können 

Steuern und Automatisieren 

Umrichter sparen Energie in 

Champignon-Produktion 

Special: Motek 

Neuheiten aus der Montageund 

Handhabungstechnik 

ANT_AG_2017_10_001 1 20.09.2017 11:55:45 

TITELBILD 

Chr. Mayr GmbH + Co. KG, 

Mauerstetten 

Mit dem Konzept der siebten Achse erhalten 

Roboteranwendungen einen größeren Arbeitsbereich. 

Dabei bewegt sich der komplette Roboter auf 

einer bodennahen Linearachse. Rollon bietet hierzu ein 

variantenreiches Baukastensystem. 

ANT_AG_2017_10_075 75 19.09.2017 10:41:49 

INNENTITEL 

Rollon GmbH, 

Düsseldorf 

4 antriebstechnik 10/2017

98 

Stille Helfer: Höhenverstellung mithilfe elektrischer Hubsäulen 

bietet optimale ergonomische Bedingungen am Arbeitsplatz 

und erleichtert Mitarbeitern zu erledigende Tätigkeiten 

SPECIAL MOTEK 2017 

76 Wie Sie den Aktionsradius von Industrierobotern 

einfach und wirtschaftlich erweitern 

80 Erstes gedrucktes Bühnenbild entstand mithilfe eines 

kompletten Linearsystems 

82 Zahnriemenachse für kompaktes Pick-&-Place-System 

86 Kabeldurchführungsplatten ermöglichen Einführung 

vieler Leitungen auf engstem Raum 

88 Mit elektromechanischen Servoantrieben zu 

kontrollierten Einpress-Operationen 

90 Lohnt sich der Einkauf antriebstechnischer Baugruppen 

beim Händler? 

92 Linearführungssystem in der Medizinindustrie 

überzeugt durch hohe Laufruhe 

96 Hydraulische Sicherheitsstoßdämpfer schützen 

hochdynamische Achsen 

98 Verstellung von Arbeitsplatzsystemen bis hin zu 

komplexen Anlagen im Maschinenbau 

100 Kaltgerollter Kugelgewindetrieb für große Stückzahlen 

104 Der Einsatz von Rädern und Rollen erleichtert körperlich 

belastende Tätigkeiten 


Safe Motion: Schnell. Effiizient. 

Setzen Sie auf Servoantriebstechnik von Pilz: Mit performanten Produkten 

unterstützen wir präzise Bewegungsabläufe. Das sorgt für optimale Taktzeiten 

und bis zu 20 % Produktivitätssteigerung Ihrer Maschine. Sie erreichen 

Performance Level PL e mit allen gängigen Motor-Feedbacks und Feldbussen. 

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Motek 2017, Halle 8, Stand 8225 

Weitere Informationen zu 

Servoantriebstechnik von Pilz: 

www.pilz.com/antriebstechnik 

Pilz GmbH & Co. KG 

www.pilz.de

FVA AKTUELL 

Forschungsvorhaben 

FVA 521 II 

IGF-Nr. 17145 N 

Optimierung 

Flankentragfähigkeit II 

Steigende Anforderungen in Bezug auf Leistung und Gewicht 

moderner Getriebe erfordern eine Auslegung der Komponenten 

nahe den Tragfähigkeitsgrenzen. In früheren Forschungsarbeiten 

konnte gezeigt werden, dass durch Kugelstrahlen und 

Gleitschleifen die Zahnflankentragfähigkeit einsatzgehärteter 

Verzahnungen signifikant gesteigert werden kann. 

Ziel des Forschungsvorhabens FVA 521 II war eine erweiterte 

Betrachtung der Einflüsse aus Kugelstrahlen und Gleitschleifen. 

Hierfür wurde ein umfangreiches Versuchsprogramm durchgeführt. 

Durch eine gezielte Anpassung der Strahlparameter erfolgte 

eine Variation des Eigenspannungszustands der Prüfverzahnungen. 

Durch eine gezielte Veränderung des Oberflächenund 

Schmierungszustands geschliffener bzw. kugelgestrahlter 

und gleitgeschliffener Verzahnungen wurde der Einfluss aus 

spezifischer Schmierfilmdicke, Sicherheit gegenüber Graufleckigkeit 

und Oberflächenrauheit untersucht. In ergänzenden 

Versuchsreihen erfolgte eine Abschätzung des Einflusses von 

Schmierstoffverunreinigungen, Vorschädigungen sowie der 

Baugröße der Verzahnungen. 

Die Ergebnisse erlauben eine erweiterte Berücksichtigung des 

Randzonenzustands, insbesondere bei Verzahnungen, die 

oberflächennah einen erhöhten Druckeigenspannungszustand 

aufweisen. Zusätzlich konnte gezeigt werden, dass der im Vorgängervorhaben 

eingeführte Rauheitsfaktor für gleitgeschliffene 

Verzahnungen auch auf hochfein veredelte Verzahnungen angewendet 

werden kann. Die bestehenden Berechnungsansätze 

zur Grübchentragfähigkeit wurden damit durch die Versuchsergebnisse 

bestätigt. Das Ziel des Vorhabens wurde erreicht. 

Übertragbarkeit der Partikelgehaltsprognose 

auf ölbadgeschmierte 

Industriegetriebe 

Im Rahmen der Auslegung von Wälzlagern können Kosten 

durch die genaue Kenntnis der zukünftigen Reinheitsklasse 

des Systems reduziert werden. In den Vorgängervorhaben 

Partikelgehalt I & II“ (IGF-Nr. 14610 N & 16660 N) wurde zur 

Verbesserung der Kenntnis des Reinheitsniveaus eine Methode 

zur Prognose des Partikelgehalts im Getriebeöl entwickelt. 

Im Rahmen des Vorhabens Partikelgehalt III wurde ein Prüfaufbau 

für die Bestimmung der relevanten Einflüsse (Partikelform, 

Partikeldichte, Ölviskosität, und 

Ölbewegung) auf die Sedimentation 

entwickelt. Im Vorhaben konnten die 

Einflussfaktoren Partikelform, Partikeldichte, 

Ölviskosität, und Ölbewegung 

Forschungsvorhaben 

FVA 493 III 

IGF-Nr. 18694 N 

erfasst und untersucht werden. Hierbei zeigte sich ein deutlicher 

Einfluss von Ölviskosität und Ölbewegung auf die 

Sedimentation. Durch eine Gegenüberstellung von experimentell 

ermittelter und berechneter Sedimentation wurde 

festgestellt, dass die Sedimentation im Versuchsaufbau deutlich 

langsamer abläuft als berechnet. Weiterhin wurde der 

Einfluss von Online- und Offline-Messverfahren für die 

Bestimmung der Ölreinheitsklassen auf die Sedimentationsergebnisse 

erfasst. Die verglichenen Verfahren zeigten qualitativ 

ähnliche Ver läufe der Sedimentation und weisen im 

absoluten Vergleich Unterschiede von bis zu fünf Reinheitsklassen 

auf. Die abschließenden Untersuchungen an realen 

Getrieben konnten zeigen, dass die Ergebnisse des Sedimentationsaufbaus 

auf die Getriebe übertragen werden können. 

Die gewonnenen Erkenntnisse am Prüfaufbau bzgl. der Sedimentationsthematik 

ermöglichen, in Abhängigkeit des Betriebspunktes, 

eine Erweiterung der bestehenden Partikelgehaltsprognose 

um die Sedimentation und eine Anwendung 

auf ölbadgeschmierte Industriegetriebe. Das Ziel des Forschungsvorhabens 

wurde erreicht. 

Das IGF-Vorhaben IGF-Nr. 18694 N der Forschungsvereinigung 

Antriebstechnik e.V. (FVA) wurde über die AiF im Rahmen des 

Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung 

(IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie 

aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. 

Autor: Daniel Cornel, RWTH Aachen Institut für Maschinenelemente 

und Maschinengestaltung, IME 

Kontakt: Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA), 

Dirk Arnold, Tel.: 069/66 03-1632 

Das IGF-Vorhaben IGF-Nr. 17145 N der Forschungsvereinigung 

Antriebstechnik e.V. (FVA) wurde über die AiF im Rahmen des 

Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung 

(IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie 

aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. 

Autor: Johannes König, TU München Forschungsstelle für Zahnräder 

und Getriebebau, FZG, Garching 

Kontakt: Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA), 

Matthias Reichert, Tel.: 069/6603-1526 

Forschungsvereinigung 

Antriebstechnik e. V. 

Lyoner Str. 18, 60528 Frankfurt 

Tel.: 069 / 6603-1515 

E-Mail: info@fva-net.de 

Internet: www.fva-net.de 


MAGAZIN 

Neuer Leiter des Segmentmarketings 

Automatisierung 

Dr. Cliff Jolliffe (Bild l.) hat zum 1. Juli bei Physik Instrumente (PI) 

die Verantwortung für die globale Geschäftsentwicklung im Bereich 

der industriellen Automatisierung übernommen. Er arbeitet seit 

24 Jahren im Automatisierungsmarkt 

und war in den letzten 

15 Jahren in diversen 

Funktionen 

bei einem Unternehmen 

für Positionier- 

und Steuerungssysteme 

tätig, 

u. a. als Niederlassungsleiter, 

Manager 

für die Bereiche 

Laser Medical und 

Mikrobearbeitung. 

Dazu verantwortete er den Vertrieb von Steuerungssystemen in 

Europa. „Die neuen Positioniertische, Controller und Technologien, 

die ich gesehen habe, geben uns die Möglichkeit, Wachstum in den 

Präzisionsautomatisierungsmärkten zu generieren”, so Jolliffe. 

Seinen PhD absolvierte er im Design von Elektromotoren. Er ist von 

der britischen Regierung als Experte im Bereich der Automatisierung 

anerkannt und hat den Vorsitz eines branchenübergreifenden 

wissenschaftlichen Beirats inne. 

www.pi.de 

Pilz stellt Vertrieb neu auf und beruft 

neuen Leiter 

Das Automatisierungsunternehmen 

Pilz hat die 

Umorganisation seines internationalen 

Vertriebs abgeschlossen. 

Als neuer Vice 

President Sales International 

verantwortet Christian 

Erles an der Spitze die internationalen 

Vertriebsaktivitäten. 

„Im Mittelpunkt 

steht die Kundenorientierung, 

wir richten unsere 

Strategie und Ziele noch 

deutlicher am jeweiligen Landesmarkt aus“, erklärt Erles. Dabei 

spielen besonders die 40 Pilz Tochtergesellschaften als wichtigste 

Schnittstelle zum Kunden eine Schlüsselrolle: „Sie sind nah am 

Kunden und verstehen so deren Bedürfnisse und Anforderungen 

am besten“, betont Erles. Innerhalb des Vertriebs hat Pilz neben 

dem Sales Support und dem Regional Management insbesondere 

den Bereich Business Development weiter ausgebaut. „Das ist 

wichtig, um nicht nur neue Geschäftsfelder zu erschließen, sondern 

auch Kundenbedürfnisse noch besser in unsere Produkte 

einfließen zu lassen“, so Erles. Christian Erles tritt die Nachfolge von 

Klaus Stark an, der jetzt als Leiter Innovationsmanagement beim 

schwäbischen Familienunternehmen arbeitet. 

www.pilz.com 

MOTEK STUTTGART 

9.–12. Oktober 2017 

Halle 6, Stand 6331 

Erster sterilisierbarer 

Encoder 

Das erste sterilisierbare Antriebssystem. 

maxon bringt einen sterilisierbaren Encoder auf den Markt. Damit erhalten Kunden ein System, das vom 

BLDC-Motor über das Getriebe bis zum Sensor 1000 Zyklen im Autoklaven aushält. 

Eigenschaften des sterilisierbaren Antriebssystems 

maxon ECX Motor Bis zu 120000 min -1 , laufruhig, geringe Wärmeentwicklung. 

maxon GPX Getriebe Für hohe Drehmomente und Speed. Bis zu 90% Wirkungsgrad. 

maxon ENX Encoder Erhältlich als Inkremental- (1024 Impulse) und Absolut-Version (4096 Schritte). 

Kurze Lieferzeit Online konfigurierbar und lieferbereit in spätestens 11 Tagen. 

sterilisierbar.maxonmotor.de

Mit elektrischer Verbindungstechnik auf 

Wachstumskurs 

Das Unternehmen Helukabel setzt den weltweiten 

Ausbau seines Vertriebsnetzes fort und ist nun 

auch auf dem mittel- und südamerikanischen 

Kontinent mit Tochtergesellschaften vertreten. 

Marc Luksch, Geschäftsführer von Helukabel: 

„Unser Ziel ist es, nah am Kunden zu sein. Aber 

auch durch die gestiegene Nachfrage nach unseren 

Produkten war jetzt der richtige Zeitpunkt, 

eigene Präsenzen in Mexiko und Brasilien zu 

eröffnen.“ So sind alleine in Mexiko 1 900 deutsche 

Unternehmen aktiv und es wird nachhaltig in die 

Automobil- und Lebensmittelindustrie investiert. 

Beides sind Kernmärkte von Helukabel und der neue 

Standort nördlich von Mexiko City bietet eine gute 

Infrastruktur zur Versorgung der Industrieregionen. Die 

Verfügbarkeit vor Ort war auch der Grundstein für den 

neuen Standort bei São Paulo in Brasilien. Viele internationale 

Großkunden des Kabelspezialisten sind seit 

Jahren in Brasilien aktiv und auch die lokale Wirtschaft 

hat etablierte Unternehmen hervorgebracht, die von 

Helukabel versorgt werden. Mit den neuen Standorten 

ist Helukabel nun in 29 Ländern vor Ort vertreten. 

www.helukabel.com 

Bühler Motor: Werk Mexiko zertifiziert 

Nach dem Entwicklungszentrum in Nürnberg und dem Produktionsstandort in 

Monheim kann auch das Werk in Chihuahua, Mexiko, mit einem zusätzlichen 

Qualitätsversprechen für die Medizintechnik punkten. Mit der Zertifizierung nach 

DIN EN ISO 13485:2012, auditiert vom TÜV Süd, setzt Bühler Motor auf die besondere 

Sicherheit bei der Anwendung von medizinischen Geräten. Gemäß den Vorgaben 

wurde nicht nur die Produktion, sondern die gesamte Lieferkette unter die Lupe 

genommen. Besonderes Augenmerk gilt der konsequenten und lückenlosen Dokumentation 

und dem Risikomanagement. Dabei geht es nicht nur darum, das Risiko 

zu minimieren, sondern bei etwaigen Problemen optimale Batch-Rückverfolgbarkeit 

von Produkten und Teilen zu garantieren. „Als mittelständisches Unternehmen 

fällt es uns leichter, das Bewusstsein für die besondere Verantwortung wach zu 

halten, die jeder von uns an der Entwicklung und Produktion von Healthcare- 

Produkten trägt. Es geht letztendlich darum, möglichst alle Risiken für die Anwender, 

also die Patienten, auszuschließen“, erklärt Cristina Sanchez, Plant Manager Bühler 

Motor de Mexico. 

www.buehlermotor.de 

8 antriebstechnik 10/2017 

Rotor-Clip.indd 1 16.11.2016 11:09:25

MAGAZIN 

Erneut Umsatz und Mitarbeiterzahl 

gesteigert 

Die SMC Corporation 

hat im Geschäftsjahr 

2016/17 ihren Umsatz 

weltweit um rd. 3 % auf 

4,1 Mrd. EUR gesteigert. 

Das operative Ergebnis 

betrug dabei 

1,2 Mrd. EUR. Ebenfalls 

gestiegen ist die weltweite 

Mitarbeiterzahl 

des Unternehmens mit Hauptsitz in Tokio, und zwar um 800 auf 

19 200. Etwa 160 Mio. EUR wurden in Forschung und Entwicklung 

investiert. In Deutschland sind rd. 720 Mitarbeiter tätig. Deutschland 

ist der wichtigste Markt der Corporation in Europa, deshalb 

wird der Standort im hessischen Egelsbach zurzeit weiter ausgebaut. 

Dort befindet sich bereits das German Technical Center, wo 

Lösungen für die Feldbustechnik, elektrische und pneumatische 

Antriebe, Sensorik, Ventile und Luftaufbereitung entstehen. „SMC 

hat den Anspruch, Lösungsanbieter, Partner und Hersteller für 

pneumatische und elektrische Automatisierungstechnik zu sein – 

und das zum großen Teil Made in Germany“, erläutert Ralf Laber, 

Geschäftsführer von SMC Deutschland. 

www.smc.de 

09.-12. Oktober 2017 

Stuttgart 

Besuchen sie uns! 

Halle 7 / Stand 7101 

das transportsystem 

der nächsten 

generation 

www.br-automation.com/transport-technologie 

Ziel: Durchlaufzeit halbieren 

SPN Schwaben Präzision strukturiert sich neu. Am 31. Juli wurde 

die Werkshalle 4 fertiggestellt. Damit können die beiden Nördlinger 

Standorte zusammengelegt werden. Grundlage für die Neukonzeption 

der Prozesskette ist die „Werkstruktur 2019“. Maßgeblich 

dabei: Die Durchlaufzeit aller Fertigungsprozesse im 

Werk mittelfristig zu halbieren. In dem Neubau wurden auch 

andere Optimierungen vorgenommen: Die Umstellung auf eine 

klimatisierte Fertigung und die damit einhergehende größere 

Temperaturstabilität soll dazu dienen, die Qualität der Abläufe 

und damit der Produkte zu verbessern. Das Absaugen der Abluft 

direkt an den Maschinen verbessert die Hallenluft. Zudem kommen 

dort weitgehend regenerative Energien zum Einsatz: Die 

Heizung wird über Biomasse und Fernwärme betrieben, ein großer 

Teil des Stromverbrauchs über eine Solaranlage auf dem 

Werksdach produziert. Parallel tritt auch die Umsetzung der 

Luftfahrtzertifizierung DIN EN 9100 in die entscheidende Phase. 

Nahtlos integriert 

< Perfekte Synchronisation von CNC und Robotik 

In der Praxis bewährt 

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MAGAZIN 

Siemens rüstet chinesische Aluminium- 

Fabriken mit Antriebstechnik aus 

Siemens rüstet mehrere chinesische Aluminium-Fabriken mit Mittelspannungs- 

und Niederspannungsantrieben aus. Das Auftragsvolumen 

liegt im niedrigen zweistelligen Millionen-Euro-Bereich. 

Die Inbetriebsetzung erfolgt zwischen November 2018 und April 

2019. Ziel ist es, durch leistungsstarke und zuverlässige Antriebssysteme 

die Produktivität in den Walzwerken zu sichern. Beauftragt 

wurde Siemens von SMS China. SMS China gehört zur SMS Group, 

einem Anlagen- und Maschinenbauer im Bereich der Stahl- und 

Nichteisen-Metallindustrie. Vor dem Hintergrund einer wachsenden 

Nachfrage nach Aluminium hat Siemens den Auftrag zur Errichtung 

mehrerer Alu-Walzstraßen erhalten. Siemens liefert Antriebstechnik 

für Kaltwalzwerke nahe Liaoyang sowie für ein Kalt- und 

Warmwalzwerk nahe Yingkou. Der Lieferumfang der Alu-Walzstraßen 

umfasst das Mittelspannungsantriebssystem, bestehend aus den 

Frequenzumrichtern Sinamics SM150, die Antriebssteuerung, die 

Kühlanlage, die Engineering-Station, das zugehörige Projektmanagement, 

das Hardware- und Software-Engineering einschließlich 

der Inbetriebsetzung der einzelnen Gewerke sowie 

Niederspannungsantriebskomponenten. 

Foto: SMS group GmbH 

www.siemens.com 

Hannover Messe goes USA 

Vom 10. bis 15. September 2018 veranstaltet die Deutsche Messe 

erstmals eine Hannover Messe in den USA. Die Weltleitmesse hat 

sich zum globalen Hotspot für Industrie 4.0 entwickelt. Die Ausstellerund 

Besucherzahlen steigen stetig, mehr als die Hälfte der 5000 bis 

6 500 Aussteller kommt mittlerweile aus dem Ausland. Im kommenden 

Herbst geht 

nun die erste Hannover 

Messe USA in Chicago 

an den Start. Die 

Deutsche Messe ist seit 

vielen Jahren auf dem 

US-Markt aktiv und organisiert 

seit 2012 Messen 

in Chicago. „Nicht 

zuletzt das Partnerland 

USA und der Besuch 

des damaligen Präsidenten Barack Obama in Hannover haben die 

Reputation der Marke Hannover Messe in den USA befeuert. Mit 

der Einführung im amerikanischen Messemarkt versprechen wir 

uns mehr Aussteller und Besucher auf der Veranstaltung in Chicago 

sowie einen positiven Effekt für die Hannover Messe selbst“, erklärt 

Jochen Köckler, Vorstandsvorsitzender der Deutsche Messe AG. In 

Chicago werden rund 550 Aussteller erwartet. 

www.messe.de 

Schneider Electric: Deutschlandgeschäftsführerin 

Frei wird Zone President DACH 

Dr. Barbara Frei, Geschäftsführerin 

Deutschland bei Schneider Electric, 

verantwortet seit 1. Juli 2017 

die im Unternehmen neu geschaffene 

Region DACH. Grund für die 

organisatorische Zusammenlegung 

von Deutschland, Österreich 

und der Schweiz sieht das Unternehmen 

im anhaltend starken Aufschwung 

der Märkte. Künftig verfügt 

Schneider mit der DACH- 

Region über eine stärkere Basis für 

nachhaltiges und profitables 

Wachstum sowie zum weiteren 

Ausbau der Marktanteile. Als Zone 

President DACH wird Barbara Frei 

gemeinsame bzw. länderübergreifende 

Entwicklungs- und Vertriebsressourcen 

bündeln, um Transformationen wie Industrie 4.0 

und das Industrial Internet of Things (IIoT) fokussierter voranzutreiben. 

Das gilt vor allem für die Lösungsarchitektur Ecostruxure. 

Mit dieser offenen, kompatiblen und IoT-fähigen Plattform hat 

Schneider die Weichen für die digitale Zukunft gestellt. Hier profitieren 

Kunden durch die neue DACH-Struktur von einem übergreifenden 

Pool aus Kompetenzen und Know-how, um alle Potenziale 

und Vorteile IoT-fähiger Geräte und Automatisierungslösungen 

noch umfänglicher ausschöpfen zu können. 

www.schneider-electric.de 

Baumüller baut Präsenz in Asien aus 

Neben der Tochtergesellschaft in Indien und einem eigenen 

Produktionsstandort in China ist Baumüller bereits mit Vertriebsund 

Servicegesellschaften in Südkorea und Thailand vertreten. Nun 

wird die Expansion in Ostasien mit einer neuen Vertriebsgesellschaft 

in Japan weiter vorangetrieben. 

Der japanische 

Vertriebspartner Daiki 

Rika Kogyo Co., Ltd. 

hat seinen Hauptsitz in 

Saitama, nördlich von Tokio, 

und soll den Verkauf 

von Komponenten und 

Systemen für Antriebsund 

Automatisierungssysteme 

unterstützen. Daiki 

arbeitet mit einem Vertriebsnetz 

aus über 500 

Sales-Agenten, verteilt 

über ganz Japan. Im Juni 

wurde die Partnerschaft 

vertraglich besiegelt und 

damit der Startschuss für 

eine erfolgreiche Zusammenarbeit 

gegeben. „Der neue lokale Ansprechpartner und die 

damit verbundenen kurzen Wege helfen uns dabei, unsere japanischen 

Kunden besser zu betreuen. Wir sind stolz darauf, mit Daiki 

als Partner zusammenzuarbeiten“, so Joachim Weissenberger 

(2. v. l.), Sales Director International bei Baumüller. 

www.baumueller.de 

10 antriebstechnik 10/2017

MAGAZIN 

Katharina Wiedemann (STW) mit Bayerischem Verdienstorden ausgezeichnet 

Katharina Wiedemann, Geschäftsführerin von Sensor-Technik Wiedemann 

(STW) und Vizepräsidentin der Industrie- und Handelskammer Schwaben, 

wurde mit dem Bayerischen Verdienstorden ausgezeichnet. Die Verleihung 

fand im Rahmen einer Feierstunde im Antiquarium der Residenz in München 

statt. Der Bayerische Ministerpräsident Horst Seehofer zeichnete insgesamt 

49 Persönlichkeiten aus. „Sie haben mit Ihrem Einsatz das Land stark und 

erfolgreich gemacht“, sagte Seehofer zu den neuen Ordensträgern. „Sie sind 

Baumeister dieses modernen und offenen Freistaates Bayern.“ Mit der Auszeichnung 

wurde Katharina Wiedemann u. a. für ihr unternehmerisches 

Wirken und ihr intensives sowie langjähriges ehrenamtliches Engagement 

gewürdigt. Sie sieht sich gegenüber dem Unternehmen, aber in besonderem 

Maße gegenüber der Allgemeinheit in Hinblick auf soziale und kulturelle 

Lebensbereiche sowie auf kommunalpolitischer Ebene verpflichtet. 

www.sensor-technik.de 

Anzeigen2017_146x202+3mm-DerKonstrukteur, antriebstechnik_170320_Layout 1 02.08.17 09:11 Seite 3 

„Mass Customization“ 

erfolgreich umgesetzt 

Kundenspezifische, hochpräzise 

Drehgeber und Neigungssensoren 

der Fraba-Tochter Posital werden 

seit zehn Jahren im polnischen 

Slubice gefertigt. In der Fabrik in 

der Stadt gegenüber Frankfurt/ 

WELLE-NABE-VERBINDUNGEN 

Schrumpfscheiben • Konus-Spannelemente • Spannsysteme 

6,5 - 4225000 Nm 

Oder wird nach einem digitalen 

„Mass Customization“-Geschäftsmodell 

gefertigt, das auf einem 

Baukasten und einem Online- 

Portal basiert – für Variantenvielfalt, 

Losgröße 1 und kurze Lieferzeiten. 

Bei der Feier zum 10-jährigen 

Bestehen des Standortes 

betonte der Bürgermeister der 

Stadt, Tomasz Ciszewicz, die strategische 

Bedeutung des Fraba- 

Ablegers für die Sonderzone Slubice/Kostrzyn 

an der deutschpolnischen 

Grenze. 2007 war der 

Betrieb mit 10 Mitarbeitern gestartet, 

heute sind es 130. Bald 

steht dort die Fertigung des einmillionsten 

Drehgebers an. Die 

meisten der in Slubice gefertigten 

Drehgeber basieren auf hochpräziser 

magnetischer Abtasttechnik, 

die als kostengünstige, kompakte 

und robuste Alternative zu 

optischen Hochleistungs-Systemen 

angeboten werden. 

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Ihr Nutzen ist unser Antrieb

MAGAZIN I INTERVIEW 

„Wir machen Antriebstechnik besser“ 

Axel Binner von Hydropa zum Thema Neupositionierung des Unternehmens und Sicherheitstechnik 

Das Wittener Unternehmen 

Hydropa hat sich vom Händler für 

hydraulische Produkte zum 

Anbieter von individuellen 

Antriebslösungen weiterentwickelt. 

Besonders im Fokus steht der 

Bereich Sicherheitstechnik. Im 

Interview spricht Axel Binner, 

Geschäftsführer von Hydropa, 

über die Neupositionierung des 

Unternehmens und den Mehrwert 

für seine Kunden, tiefgreifende 

Veränderungen der Branche sowie 

über Zukunftsstrategien. 

Herr Binner, was ist der Grund für die 

Neupositionierung? 

Seit über 50 Jahren entwickeln wir uns 

mit unseren Kunden und für unsere 

Kunden weiter. Als Händler für hydraulische 

Produkte haben wir bereits früher 

individuelle Lösungen gesucht und 

gefunden – zum Beispiel indem wir als 

einer der ersten Händler innovative 

Produkte von ausländischen Herstellern 

eingeführt haben. 

Dann haben wir begonnen, Aggregate 

zu bauen, mittlerweile entwickeln wir 

komplette Antriebslösungen – unsere 

Kunden konzentrieren sich immer mehr 

auf ihr jeweiliges Kerngeschäft und 

beauftragen uns als Experten mit der 

Entwicklung der dazu benötigten Antriebstechnik. 

Der Markt verändert sich 

tiefgreifend und auch unsere Kunden 

verändern sich – darauf reagieren wir. 

Warum hat sich Hydropa auf den 

Bereich Antriebstechnik spezialisiert? 

Unsere Herangehensweise unterscheidet 

sich von fast allen unseren Mitbewerbern, 

denn wir entwickeln Antriebstechnik 

sozusagen nach dem „Reversed 

Engineering“-Prinzip. Das bedeutet für 

uns: Wir arbeiten eng mit unseren Kunden 

zusammen, um zuerst eine exakte

INTERVIEW I MAGAZIN 

Definition der Anforderungen an die 

Maschine vorzunehmen. Erst wenn wir 

genau verstanden haben, wofür die Maschine 

eingesetzt werden wird, entwickeln 

wir die ideale Antriebstechnik und verschmelzen 

Elektrik, Hydraulik und Pneumatik 

miteinander. Das können wir, weil 

wir über ein umfassendes Verständnis 

sowie langjähriges Praxiswissen in allen 

drei Bereichen verfügen. 

Die meisten unserer Wettbewerber gehen 

anders vor – auch geschuldet der Tatsache, 

dass sie häufig über andere Unternehmensstrukturen 

verfügen: Das Fachwissen 

über Hydraulik, Pneumatik und 

Elektrik ist in verschiedenen Bereichen 

angesiedelt, manchmal sogar an unterschiedlichen 

Standorten. In den meisten 

Fällen sind nie alle drei Experten vor Ort, 

sondern tauschen sich im Nachhinein 

aus, während bei uns Mitarbeiter beraten, 

die auf allen drei Bereichen über umfassendes 

Expertenwissen verfügen. Das 

Ergebnis ist Antriebstechnik, die äußerst 

flexibel und darüber hinaus im höchsten 

Maß effizient ist. Unsere Mitarbeiter müssen 

nicht ein Stück des Kuchens eifersüchtig 

bewachen, wie man so schön sagt, 

sondern können sich darauf konzentrieren, 

die Effizienz der Maschine im Blick 

zu haben und dafür die idealste Antriebslösung 

zu entwickeln. 

Wir arbeiten lieferantenunabhängig – wir 

entscheiden uns also nicht für eine bestimmte 

Komponente eines bestimmten 

Anbieters, sondern wählen aus vielen 

Komponenten die optimalste für die jeweilige 

Herausforderung aus. Wir machen 

nichts von der Stange oder verkaufen 

Lösungen, die wir schon für einen anderen 

Kunden entwickelt haben – wir sind 

sozusagen der Maßschneider unter den 

Antriebsspezialisten und fertigen wirklich 

maßgeschneiderte Antriebstechnik. 

Vor welchen Herausforderungen stehen 

Ihre Kunden? 

Unsere Kunden entwickeln als Hidden 

Champions individuelle Lösungen für 

spezielle Prozesse, zum Beispiel Vakuumisierung 

in der Pharmaindustrie oder 

Knet- und Mischprozesse von Farben oder 

Gummis in explosionsfähigen Atmosphären. 

Andere Kunden bauen spezielle 

Schachtabdeckungen, die für das ruckelfreie 

Überfahren durch Flugzeuge geeignet 

sein müssen. 

Alle unsere Kunden sind Experten in 

ihrem Fachgebiet – wir hingegen sind 

die Experten für die Entwicklung der erforderlichen 

Antriebstechnik rundum diese 

spezialisierten Prozesse. Durch unser 

Fachwissen in den Bereichen Hydraulik, 

Pneumatik und Elektrik ergänzen wir die 

besonderen Fertigkeiten unserer Kunden. 

Wo liegt der Mehrwert für Ihre Kunden 

durch Ihre Neupositionierung? 

Wir haben uns darauf spezialisiert, ganzheitliche 

Sonderlösungen für Prototypen 

und für kleine Serien zu entwickeln: Wir 

stellen individuellen Standard her und das 

zu Serienpreisen. Das können wir aufgrund 

unserer mittelständischen Unternehmensgröße 

und durch unsere flexiblen 

und gut strukturierten Projektprozesse. 

Da wir lösungs- und nicht fertigungsorientiert 

arbeiten, können wir schon in der 

Planungsphase erkennen, wie etwas optimal 

umgesetzt werden muss: Wir verstehen 

unsere Kunden, wir wissen, was 

unsere Lieferanten uns anbieten können 

und fügen das zu idealen hydraulischen, 

pneumatischen und elektrischen Lösungen 

zusammen. 

Ein Schwerpunkt der Unternehmenstätigkeit 

ist Sicherheitstechnik – warum ist 

dieser Bereich so wichtig? 

Mit dem Schwerpunkt Sicherheitstechnik 

wenden wir uns an Maschinenhersteller 

und erstmals auch an Maschinenbetreiber: 

Wir stellen bei Inbetriebnahmen und 

Wartungsarbeiten immer wieder fest, dass 

Maschinen sicherheitstechnisch nachgerüstet 

werden müssen. Das Sicherheitsbewusstsein, 

dem aktuellen Stand der Technik 

und damit der Maschinenrichtlinie zu 

entsprechen, ist gestiegen – dafür suchen 

Unternehmen jetzt erfahrene Partner. 

Und hier kommen wir ins Spiel, denn 

wir weisen nicht nur auf Gefahrenstellen 

hin, sondern entwickeln darüber hinaus 

maschinenspezifische Sicherheitskonzepte 

und begleiten deren Umsetzung. 

Natürlich können viele Lieferanten Antriebstechnik, 

aber wir haben uns auf die 

Fahne geschrieben, Antriebstechnik besser 

zu machen, indem wir lösungsorientiert 

arbeiten mit dem Schwerpunkt auf Maschinensicherheit 

– für unsere Kunden ein 

echter Mehrwert! 

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MAGAZIN 

Veranstaltungs-Tipps 

ein Service von antriebstechnik.de 

Thema Termin Ort Veranstalter/Anmeldung 

Kongress/ 

Tagung 

Seminar 

Workshop 

Messe 

Sonstiges 

FVA-Grundlagenseminar – Getriebeauslegung mit der FVA- 

Workbench 

24.–25.10.2017 

Garching/ 

München 

FVA 

n 

Elektrische Maschinen mit konzentrierten Wicklungen 24.–25.10.2017 München HDT 

n 

FVA-Vertiefungsseminar – Zahnradschäden und deren 

Einflussgrößen 

07.–08.11.2017 

Garching/ 

München 

FVA 

n 

Explosionsgeschützte elektrische Antriebe, Motoren und 

Flurförderzeuge 

22.–23.11.2017 Essen HDT 

n 

Schadensmechanismen und betriebsfeste Dimensionierung von 

Welle-Nabe-Verbindungen 

23.–24.11.2017 München FVA 

n 

Dimensionierung von Welle-Nabe-Verbindungen 28.–29.11.2017 Essen HDT 

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. 

Wachendorff Automation als „Innovator des Jahres 2017“ 

ausgezeichnet 

Wachendorff Automation wurde von dem Wirtschaftsmagazin Brand eins Wissen und dem Statistik- 

Portal Statista in der Kategorie „Automatisierungs- & Messtechnik, kleine und mittelständische 

Unternehmen bis 250 Mitarbeiter“ für seine Produkte und Dienstleistungen zum „Innovator des Jahres 

2017“ gekürt. Die Auszeichnung würdigt die Innovationskraft, das Qualitätsstreben sowie die Produktivität 

und Kreativität des inhabergeführten Unternehmens und seiner Mitarbeiter. Für das 

Ranking befragten die Tester rd. 2 000 Unternehmensvertreter, 250 Experten des Berliner Instituts für 

Innovation und Technik (iit) sowie 20 000 Führungskräfte und Angestellte mit langjähriger Berufserfahrung. 

„Wir sind sehr glücklich. Diese Auszeichnung bestätigt, dass wir mit unseren Technologien 

Endra und Quattromag, die wir in unsere Sensorik (absolute Drehgeber) integriert haben, den 

Anwendern Mehrwerte bieten und sich damit für uns neue Geschäftsfelder erschließen lassen“, so 

Robert Wachendorff, Geschäftsführender Gesellschafter von Wachendorff Automation. 

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SMC baut deutschen Produktionsstandort aus 

Der Pneumatik-Spezialist SMC mit Hauptsitz in Japan hat in den 

letzten beiden Jahren für den deutschen Standort im hessischen 

Egelsbach 25 neue Fertigungsmaschinen angeschafft. Darunter 

befinden sich modernste 4–5 Achsmaschinen, CNC-Bearbeitungsdreh- 

und Fräszentren sowie zuletzt eine Gewindewalzmaschine. 

Aktuell umfasst der Maschinenpark in Egelsbach rund 

40 Fertigungsmaschinen und rund 100 Mitarbeiter arbeiten dort. 

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WÄLZLAGER AUF HÖCHSTEM NIVEAU 

So sind viele Standardprodukte wie Ventile, Greifer und Zylinder 

sofort lieferbar. Nicht vorrätige Produkte und Sonderanfertigungen 

sind in dringenden Fällen ebenfalls schnell verfügbar. Das 

Unternehmen baut die Maschinen für seine Produktion oft selbst, 

z. B. zwei Montagemaschinen für die Zylinderproduktion in Egelsbach, 

die in Japan gebaut wurden. Prüfmaschinen werden in 

Deutschland entwickelt und gebaut. Neben dem Produktionsstandort 

hat SMC in Deutschland 11 Verkaufsbüros. 

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Werkzeugmaschinen-Geschäft stabil 

Im zweiten Quartal 2017 fiel der Auftragseingang der deutschen 

Werkzeugmaschinenindustrie im Vergleich zum Vorjahreszeitraum 

um 7 %. Dabei verloren die Inlandsbestellungen um 27 % und die 

Auslandsorders wuchsen um 4 %. Im ersten Halbjahr 2017 sank der 

Die höchsten 

Tragzahlen weltweit 

Auftragseingang insgesamt um 1 %. Die Inlandsaufträge verloren 

15 %. Der Auslandsauftragseingang stieg um 6 %. Dabei läuft die 

Umformtechnik etwas besser als die Zerspanung. „Mit den Halbjahreswerten 

liegen wir auf Linie unserer Erwartungen“, kommentiert 

Wilfried Schäfer, Geschäftsführer des Branchenverbands VDW. 

Bei den Auslandsaufträgen waren weiterhin die Euroländer das 

Zugpferd. Nach dem starken Zuwachs im vergangenen Jahr wird für 

2017 ein Halten des Niveaus erwartet. Für das 2. Halbjahr 2017 wird 

von einer deutlich besseren Entwicklung ausgegangen. „Zudem 

versprechen wir uns von der Metallbearbeitungs-Leitmesse EMO 

im September in Hannover einen großen Schub“, so Schäfer. 

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KUPPLUNGEN UND BREMSEN I TITEL 

Jeder braucht sie 



Wellenkupplungen in Servoachsen unterliegen je nach 

Anwendungsfall ganz unterschiedlichen 

Anforderungen. Deshalb bietet Mayr Antriebstechnik 

ein breites Produktportfolio und erweitert seinen 

Standardbaukasten permanent. Erfahren Sie, wie neue 

Fertigungsverfahren hierbei für günstige Preise und 

kurze Lieferzeiten sorgen. 

Simone Dauer ist Pressereferentin bei 

Mayr Antriebstechnik in Mauerstetten 

Das Angebot an Servokupplungen auf 

dem Markt ist groß. Und ihre Aufgabe 

scheint simpel: Die Wellenkupplungen 

haben in den Servoachsen die grundlegende 

Funktion, die Motorleistung präzise 

von einer Welle auf eine zweite zu übertragen 

und auftretenden Wellenversatz auszugleichen. 

Und so muten auf den ersten 

Blick viele Kupplungen durchaus vergleichbar 

an. Doch der Teufel steckt im Detail. 

Denn die Kupplungen müssen funktionieren 

und ihre Aufgabe zuverlässig erfüllen. 

Schlecht ausgeführte Kupplungen, z. B. mit 

ungenauen Bohrungen, Metallbälgen oder 

Lamellenpaketen, verursachen Rückstellkräfte 

im System und führen schlimmstenfalls 

zu Schäden an der Maschine. Was 

zeichnet also ein gutes Produkt aus? 

geengter Rund- und Planlauftoleranz gefertigt 

werden und die Kupplungen eine hohe 

Wuchtgüte haben. Denn auch unter extremen 

Bedingungen müssen die Kupplungen 

präzise und sicher funktionieren. „Dazu 

verfügen wir über umfangreiche Prüfmöglichkeiten 

und testen die Kupplungen umfassend 

unter den Bedingungen, die auch 

im realen Einsatzfall vorherrschen. So sind 

also auch für ein sogenanntes Massenprodukt 

wie Servokupplungen eine moderne 

Fertigung und entsprechende Erfahrung 

und Know-how in der Antriebstechnik unerlässlich. 

Obwohl Wellenkupplungen häufig 

als ein faches Beiwerk eingestuft werden, 

sind sie dennoch wichtige Komponenten 

im Gesamtsystem“, so Epple. 

Breite Produktpalette 

In automatisierten Produktionsanlagen 

hängen Produktivität, Verfügbarkeit, Effektivität 

oder Lebensdauer wesentlich von der 

Qualität der Servoachsen und ihrer Komponenten 

ab. Jeder Antrieb hat dabei seine 

speziellen Eigenheiten und stellt ganz 

unterschied liche Anforderungen an die 

Kupplungen. Daher bietet der Mauerstettener 

Antriebstechnikspezialist ein breites 

und ausgereiftes Produktportfolio für unterschiedlichste 

Antriebskonstellationen. Und 

so hat das Unternehmen verschiedene 

Metallbalg-, Elastomer- und Lamellenpaket 

kupplungen im Programm, die eine 

breite Spanne an Drehmomenten und 

Know-how und Erfahrung 

„Qualitativ hochwertige Produkte wie die 

Servokupplungen von Mayr Antriebstechnik 

sind spielfrei – und das nicht nur im 

Neuzustand. Bei diesen Kupplungen bleibt 

die Spielfreiheit über die gesamte Lebensdauer 

erhalten. Dies schützt vor Verschleiß 

und frühzeitigem Ausfall, vor allem bei 

hohen Drehzahlen“, erzählt Ralf Epple, 

Produktmanager bei Mayr Antriebstechnik. 

Zudem achtet das Unternehmen gerade 

auch im High-Speed-Bereich darauf, dass 

Einzelteile mit hoher Genauigkeit und ein- 

01 Die spielfreien, elastischen 

Roba-ES Elastomerkupplungen gleichen 

radialen, axialen und winkligen 

Wellenversatz aus 

02 Mit ihren soliden kraftschlüssigen 

Verbindungen steht die Smartflex Metallbalgkupplung 

für eine spielfreie und zuverlässige 

Drehmomentübertragung 


TITEL I KUPPLUNGEN UND BREMSEN 

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Elektrische Automatisierung und Digitale Transformation

KUPPLUNGEN UND BREMSEN I TITEL 

03 Leistungsstarke Roba-DS Servokupplungen mit Halbschalennaben 

gewährleisten eine einfache und schnelle Montage 

04 Mit der Smartflex Metallbalgkupplung 

bietet Mayr eine Wellenkupplung, die mit 

einem mehrlagigen Metallbalg ausgeführt ist 

Drehzahlen abdecken. Denn Variantenvielfalt 

schafft ein hohes Maß an Flexibilität für 

die verschiedenen Anwendungen. 

Ganz aktuell hat das Unternehmen seinen 

Standardbaukasten um zahlreiche 

neue Nabenausführungen und Zwischenhülsen 

ergänzt. Und so ist Mayr heute in der 

Lage, Lösungen für alle Antriebskonstellationen 

in der Servotechnik zu bieten. Das 

intelligente Baukastensystem sorgt zudem 

für eine hohe Verfügbarkeit und kurze Lieferzeiten 

bei Standardbauteilen. „Darüber 

hinaus rüsten wir uns für die Zukunft und 

reagieren mit neuen, modernen Fertigungsmethoden 

und einem optimierten internen 

Handling auf die stetig wachsenden 

Herausforderungen. Für unsere Kunden 

bedeutet dies also eine große Auswahl an 

Servokupplungen, kurze Lieferzeiten und 

günstige Preise – selbstverständlich in der 

gewohnten Qualität made by Mayr Antriebstechnik 

in Mauerstetten“, weiß Epple. 

Bewährte Kupplung in 

neuem Design 

Für die elastischen Roba-ES Klauenkupplungen 

heißt das: Bewährte Qualität in 

neuem Design und 

zusätzliche Nabenvarianten 

wie z. B. 

Halbschalennaben, oder Spreizdornnaben 

für Hohlwellen – damit werden nun alle am 

Markt benötigten Welle-Nabe-Verbindungen 

abgedeckt. Die Roba-ES Kupplungen 

kommen in Servoachsen immer dann zum 

Einsatz, wenn kritische Schwingungen auftreten 

und drehsteife Wellenkupplungen an 

ihre Grenzen stoßen. Sie übertragen das 

Drehmoment spielfrei und gleichen Wellenverlagerungen 

aus. Das dämpfende Ausgleichselement 

schützt das Antriebssystem 

dabei vor kritischen Schwingungen. Dennoch 

sind die Kupplungen so drehsteif, 

dass auch bei hochdynamischen Servoantrieben 

keine Abstriche an die Genauigkeit 

gemacht werden müssen. Über verschiedene 

Shore-Härten des Kunststoffs lassen sich die 

Dämpfungseigenschaften und die Steifheit 

der Kupplungen variieren. Zudem zeichnen 

sich die Klauenkupplungen durch Wartungsfreiheit, 

Medienbeständigkeit und 

Temperaturfestigkeit aus und sorgen so für 

hohe Betriebssicherheit. 

Präzise und absolut spielfrei 

Mit der Smartflex Metallbalgkupplung bietet 

Mayr eine Wellenkupplung, die mit 

einem mehrlagigen Metallbalg ausgeführt 

ist. Dieser verleiht der Kupplung eine hohe 

Drehfedersteifigkeit, was in Servoachsen 

für eine hohe Positionier- und Rundlaufgenauigkeit 

sorgt und eine absolut spielfreie 

und damit fehlerfreie Drehmomentübertragung 

zwischen den beiden Wellen 

gewährleistet. Darüber hinaus steht die 

mehrlagige Balgausführung für eine vielfach 

höhere Verlagerungsfähigkeit im Vergleich 

zu einlagigen Bälgen. Höhere Verlagerungsfähigkeit 

bedeutet aber auch 

höhere Zuverlässigkeit, Betriebssicherheit 

und Lebensdauer. Für die Verbindung zwischen 

Nabe und Metallbalg stehen je nach 

Anforderung Klebe-, Schweiß- und Klemmlösungen 

zur Verfügung. Allerdings hat sich 

in der Praxis heute die Klemmverbindung 

als smarte und dauerhaft spielfreie Lösung 

etabliert. Denn das Schweißen z. B. kann an 

der Anbindungsstelle thermische Spannungen 

verursachen, die bei entsprechender 

Wellenverlagerung im Betrieb zum Balgbruch 

führen können. Klebeverbindungen 

reagieren im Vergleich zum Klemmen und 

Schweißen empfindlicher auf hohe Temperaturen 

und unter Umständen auch auf 

Reinigungsmittel oder andere aggressive 

Medien. „Die Klemmverbindung dagegen 

ist nicht nur die schonendste und gutmütigste 

Variante, sondern sorgt auch dafür 

dass sich die Smartflex-Kupplungen einfach 

und flexibel nach einem Baukastenprinzip 

zusammensetzen und leicht an geänderte 

Wellendurchmesser oder unterschiedliche 

Wellenabstände anpassen lassen“, so Epple. 

So können z. B. mit variablen Zwischenhülsen, 

die zwischen zwei kurze Smartflex- 

Ausführungen geklemmt werden, einfach 

und schnell größere Wellenabstände überbrückt 

werden. 

Starke Leistung kompakt verpackt 

Lamellenpaketkupplungen wie die Roba- 

DS haben verglichen mit Metallbalg- und 

Elastomerkupplungen die höchste Drehsteifigkeit. 

Sie sind robust und temperaturbeständig 

sowie verschleiß- und wartungsfrei 

und eignen sich daher für den Einsatz 

in extremen Umgebungsbedingungen. Ein 

breiter Standardbaukasten mit Zwischenhülsen 

und einer Vielzahl an verfügbaren 

Nabenausführungen sorgt neben hoher 

Flexibilität auch für Adaptierbarkeit in vielfältigen 

Antriebskonstellationen. Die Kupplungen 

lassen sich mit entsprechend ausgewählten 

Naben somit auch in schwierigen 

Umgebungsbedingungen einfach und 

schnell montieren bzw. demontieren. „Bei 

allen Roba-DS Lamellenpaketkupplungen 

sind die im Katalog angegebenen Nennmomente 

ohne jegliche Einschränkung 

nutzbar. Die angegebenen Wellenversätze 

können in Summe zu 100 % ausgeschöpft 

werden ohne Einfluss auf das übertragbare 

Drehmoment“, erklärt Epple. 

Fotos: Aufmacher: (shutterstock_135182831) 

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Getriebebaugruppen finden Sie 

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Servokupplung für höhere Leistungsbereiche 

KTR hat eine Stahllamellenkupplung für Servoantriebe im 

höheren Leistungsbereiche entwickelt. Die spielfreie und 

drehsteife Radex-NC High Torque erreicht Drehzahlen 

bis 27 500 1/min und überträgt Drehmomente bis 

2 000 Nm. Haupteinsatzgebiete sind Werkzeugmaschinen 

sowie die Mess- und Prüfstandtechnik. 

Im Vergleich zur gleichnamigen Standardbaureihe 

wurden bei der neuen Stahllamellenkupplung die 

Verbindungen zwischen Lamellen und Naben 

kraft- und formschlüssig ausgeführt. Das ermöglicht 

den Einsatz in Servoantrieben im höheren Leistungsbereich. Ihre 

drehsteifen und biegeelastischen Lamellen sind aus rostfreiem 

Stahl, die Naben aus hochfestem Aluminium. Die Kupplung 

ist leicht, kompakt gebaut und erreicht ein geringes 

Massenträgheitsmoment. Sie ist in den Bauarten einfachkardanisch 

und doppelkardanisch verfügbar. Für die 

Welle-Nabe-Verbindung bietet der Hersteller zwei 

spielfreie Ausführungen an. 

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Präzisionskupplungen für die 

Metallbearbeitung 

Torsionssteife Metallbalgkupplungen von R+W gibt es von 0,05 bis 

100 000 Nm sowie in verschiedenen Nabenanbindungen (Bild). 

Schwingungsdämpfende Elastomerkupplungen aus der Baureihe 

EK sind mit unterschiedlichen Elastomer-Shorehärten verfügbar – 

je nach Größe und Ausführung bis max. 25 000 Nm. Spielfreie 

Präzisions-Sicherheitskupplungen schützen vor 

Schäden und verringern Stillstandszeiten. 

R+W-Lamellenkupplungen können auch 

mit integrierter Kühlschmiermitteldurchführung 

bezogen werden. 

www.rw-kupplungen.de 

Wellenkupplungen für die 

Vakuumtechnik 

Orbit Antriebstechnik bietet Wellenkupplungen für die Vakuumtechnik. 

Stehen hohe Drehsteifigkeitswerte im Vordergrund, 

eignen sich Balgkupplungen der Serie Belflex Thermbago mit 

Edelstahlnaben und geschweißter Balg-Nabenverbindung oder 

Edelstahl-Lamellenkupplungen der Serie Diskflex. Hohe radiale 

Verlagerungsmöglichkeiten bieten Oldham-Kupplungen. Sie sind 

für Vakuumanwendungen mit Edelstahlnaben und Kreuzscheiben 

aus PEEK ausgestattet. Für Anwendungen mit fluchtenden Wellen 

sowie hohen Drehmomentansprüchen eignen sich starre 

Kupplungen Torqmax in Edelstahlausführung. 

www.orbit-antriebstechnik.de 

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Geradlinig im 

Prüfvorgang 

Vorteile axial steifer Kupplungen für lineare 

Bewegungsabläufe in Prüfständen 

Lineare Bewegungsabläufe 

sind in den unterschiedlichsten 

Prüfständen anzutreffen. Um 

hierbei exakte Messergebnisse 

zu erzielen, müssen die 

Einrichtungen zum Beispiel 

vor störenden, 

montagebedingten 

Querkräften geschützt 

werden. Für diese Aufgaben 

bieten sich axial steife 

Kupplungen an, die die 

präzise Übertragung reiner 

linearer Zug- und Druckkräfte 

bei gleichzeitigem Ausgleich 

von radialen und angularen 

Verlagerungen ermöglichen. 

Jörg Melnicky ist Marketingleiter bei der 

Schmidt-Kupplung GmbH in Wolfenbüttel 

Der Aufbau der axial steifen Kupplung 

Loewe GK Linear der Schmidt-Kupplung 

GmbH besteht aus zwei Aluminiumnaben, 

in denen jeweils zwei schmiermittelund 

wartungsfreie Kunststoffgleitlager eingepresst 

sind. In einem Innenring befinden 

sich vier im Winkel von 90° zueinander angeordnete 

Kupplungszapfen. Diese sind in 

der Lage, in den zylindrischen Gleitlagern 

eine gleichzeitige Schwenk- und Verschiebebewegung 

auszuführen. Hierdurch ermöglicht 

die Kupplung einen hohen Winkel- und 

Radialverlagerungsausgleich auf kurzer axialer 

Baulänge. Die Kupplungen kompensieren 

abhängig von der Baugröße parallele 

Verlagerungen von bis zu 2,5 mm, Winkelverlagerungen 

bis zu 3°. Die eingesetzten 

Hochleistungsgleitlager besitzen eine hohe 

thermische Beständigkeit sowie Verschleißfestigkeit 

und zeigen eine gute Beständigkeit 

gegen Chemikalien, z. B. gegen organische 

Lösungsmittel, Öle und Fette. 

Für Axiallasten bis zu 13 000 N 

Das Programm umfasst insgesamt fünf 

Baugrößen mit Nabenaußendurchmessern 

von 27 bis 100 mm und steht dem Konstrukteur 

für maximale Axiallasten je nach Kupplungsgröße 

zwischen 800 und 13 000 N zur 

Verfügung. In der Standardausführung sind 

die axial steifen Kupplungen dieser Serie 

zur Wellenanbindung beidseitig mit Innengewinde 

ausgestattet. Gewindegrößen von 

M6 bis M48 stehen dabei im Lieferprogramm. 

Optional stehen ebenfalls Kombinationen 

aus Innengewinde und Gewindezapfen 

oder mit Klemmnaben in einem 

Bohrungsdurchmesserbereich von 6 bis 

50 mm zur Verfügung. 

Präzise Messergebnisse 

erwünscht 

Sogenannte Vakuumsauger werden in unzähligen 

Pick-&-Place-Anlagen zum Heben 

und Bewegen von meist großflächigen Teilen 

benötigt. Zur Sicherstellung einer hundertprozentigen 

Funktion der Vakuumsauger, 

ermöglichen Prüfstände eine Kontrolle 

dieser unter realen Betriebsbedingungen. 

So wird in einer dieser Prüfvorrichtung nach 

Erreichen eines definierten Vakuumniveaus 

ein seitliches Verschieben des Saugers eingeleitet. 

Der Vakuumsauger soll die entsprechende 

Druckkraft halten und nicht verrutschen. 

Ein Kraftsensor überprüft dabei 

penibel die anfallenden Kräfte bei diesem 

statischen Prüfvorgang. Genaueste und reproduzierbare 

Messergebnisse kann der 

Kraftsensor aber nur dann ausweisen, wenn 

die auf den Sensor einlenkenden Kräfte exakt 

in die jeweilige Messrichtung einwirken. 

Um das zu gewährleisten muss dafür gesorgt 

werden, dass der Messwertgeber vor 

möglichen montagebedingten Querkräften 

geschützt ist. Für die präzise Übermittlung 

der linearen Impulse und der Entlastung der 

Messeinheit von den erwähnten Querkräften 

wurde die Loewe GK L 27 gewählt. Sie ist 

in der Lage, radiale Verlagerungen von bis 

zu 1 mm bzw. angulare Verlagerungen von 

bis zu 3° zu kompensieren. Die aus hochfestem 

Aluminium gefertigte Kupplung steht 

für maximale Axiallasten bis zu 800 N zur 

Verfügung und besitzt eine Axialsteifigkeit 

von 16 000 N/mm, um den Anforderungen 

hinsichtlich der hohen Messgenauigkeit 

gerecht zu werden. Zur Anbindung ist die 

Linearkupplung beidseitig mit Gewindezapfen 

der Größe M8 ausgestattet. 

Hohe Kräfte bei 

Belastungsprüfungen 

Servohydraulische Prüfstände ermöglichen 

statische und auch dynamische Belastungsprüfungen 

von Werkstoffen oder bestimmen 

die dynamischen Federkennwerte von 

elastischen oder polymeren Produkten. Die 

Prüfstände sind dabei meist kraft- und weggeregelt 

und belasten die Materialien im 

Prüfprozess mit einstellbaren Kräften. 

Mithilfe einer verlagerungsausgleichenden 

Linearkupplung sollte in einem dieser 

Prüfstände sichergestellt werden, dass die 

Belastung weitgehend frei von überlagerten 

Biege- und Querkraftbeanspruchungen stattfindet 

und die Kupplung zugleich die erzeugten 

Kräfte präzise überträgt. Hierfür 

wurde die Loewe GK L 100 eingesetzt. Die 

für maximale Axiallasten von bis zu 13 000 N 

ausgelegte Kupplung ermöglicht einen 

radialen Verlagerungsausgleich von bis zu 

2,5 mm sowie winklige Verlagerungen bis 

zu 3°. Mit ihrer hohen Axialsteife von 

61 500 N/mm bietet sie in dem Prüfstand 

die präzise Übertragung der für die Werkstoffuntersuchung 

ausgeübten Kräfte. Die 

Anbindung der Linearkupplung erfolgt über 

Naben mit beidseitigem Innengewinde der 

Größe M30. 

www.schmidt-kupplung.com 



Fluidfreie Sicherheitsbremsen 

Für Anwendungen, bei denen keine Kompressoren oder 

Aggregate für Druckluft oder Ölhydraulik zur Verfügung stehen 

bzw. nicht gewünscht sind, hat Mayr eine elektromagnetische 

Ausführung der Roba-Linearstop Sicherheitsbremsen entwickelt. 

Vor allem in der Medizintechnik oder Lebensmittelindustrie sorgt 

diese fluidfreie Version für eine saubere Bremslösung. Diese 

Linearbremsen sind dafür konzipiert, schwerkraftbelastete 

Vertikalachsen abzusichern. Bei Stromausfall oder Not-Aus halten 

sie die Achsen in jeder beliebigen Position und schützen auf diese 

Weise Personen und Material vor Schäden. Die elektrischen 

Leitungen lassen sich kostengünstig und leicht verlegen, 

Komponenten wie Wegeventile, Schnellentlüftungsventile und 

Druckschläuche bzw. Rohrleitungen entfallen. Die Bremsen 

arbeiten nach dem Fail-Safe-Prinzip, d. h. sie sind im energielosen 

Zustand geschlossen. Die kompakte Bremseinheit kann auch 

einfach in bereits bestehende Maschinen- und Anlagenkonstruktionen 

integriert werden. 

KUNDENSPEZIFISCHE 

GETRIEBELÖSUNGEN AB 

STÜCKZAHL 1. 

DAS IST DER ANTRIEB VON SPN 

Besuchen Sie uns auf der MOTEK 

in Stuttgart | Halle 8 | Stand 515 

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Inserentenverzeichnis Heft 10/2017 

SPN-Schwaben.indd 1 28.08.2017 13:54:57 

A-Drive Technology, Taunusstein...........41 

ACE Stoßdämpfer, Langenfeld............. 103 

ANT GmbH, Schweinfurt..........................99 

B&R Industrie-Elektronik, 

Bad Homburg................................................. 9 

Beckhoff, Verl................................................35 

BRECO, Porta Westfalica....................85, 87 

Bühler Motor, Nürnberg...........................45 

COG C. Otto Gehrckens 

GmbH & Co. KG, Pinneberg.....................41 

ebm-papst, Mulfingen............................. U2 

Eichenberger Gewinde AG, CH-Burg ...91 

ELATECH, I-Brembilla (BG)........................33 

ENGEL Elektroantriebe, Walluf...............48 

Fraunhofer Academy, München.............47 

GSC Schwörer, Eisenbach...................... 101 

Hecht Kugellager, Winnenden................51 

Hilger u. Kern, Mannheim........................73 

HSB Automation, Reutlingen..................79 

Icotek, Eschach.............................................69 

Igus, Köln........................................................77 

INOMETA, Herford......................................93 

Jenaer Antriebstechnik, Jena..................61 

JVL, DK-Birkerød...........................................94 

KBK, Klingenberg........................................31 

Kendrion, Villingen-Schwenningen......21 

KIMO Industrial Electroncis, 

Erlangen.........................................................54 

KML, A-Wien.................................................37 

Kübler, Villingen-Schwenningen............13 

LTI Motion, Lahnau.....................................57 

Mast Kunststoffe, Bad Waldsee.............19 

maxon motor, München............................ 7 

MESAGO, Stuttgart....................................17 

Mitsubishi, Ratingen...........................39, 40 

Mulco-Europe, Garbsen........................... U4 

NACHI EUROPE, Krefeld............................15 

Neugart, Kippenheim................................95 

Novotechnik, Ostfildern...........................65 

Pilz, Ostfildern................................................ 5 

Platestahl, Lüdenscheid............................73 

R+W Antriebselemente, 

Klingenberg..................................................27 

Reich Kupplungen, Bochum....................14 

RINGSPANN, Bad Homburg.....................11 

ROTEK, Bremerhaven.............................. 103 

Rotor Clip Company, 

USA-New Jersey............................................. 8 

SCHMIDT-KUPPLUNG, Wolfenbüttel....25 

SICK AG, Waldkirch.....................................55 

SINADRIVES, München.............................59 

Skarke, Rimbach..........................................74 

SMC Deutschland, Egelsbach.................49 

SPN Schwaben Präzision, 

Nördlingen....................................................21 

TANDLER, Bremen.......................................29 

TOX Pressotechnik, Weingarten.............. 3 

Uhing, Flintbek............................................34 

VMA, Großostheim.....................................19 

Wirtschaftsvereinigung Stahl, 

Düsseldorf.....................................................23 

Permanentmagnetbremse 

oder Federdruckbremse? 

Wir haben immer die optimale Lösung! 

Ob Permanentmagnetbremsen oder 

Federdruckbremsen – aufgrund unseres breit 

gefächerten Produktprogramms können wir 

auf nahezu alle Kundenwünsche eingehen. 

Die neu entwickelte Federdruckbremse für 

Servomotoren „Servo Line“ komplettiert das 

Produktportfolio, sodass wir Ihnen für jede 

Applikation die optimale Lösung anbieten können. 

Kendrion (Villingen) GmbH 

Tel: +49 7721 877-0 

sales-ids@kendrion.com 

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Die machen das Rennen 

Kupplungen bringen Höchstleistung in Rennsportprüfständen 

Die Entwicklung moderner Antriebsstränge für die Motorrad- und Automobil- 

Industrie stellt die Konstrukteure vor enorme Herausforderungen. Testprüfstände 

spielen in diesem Umfeld eine sehr wichtige Rolle. Die dort verbauten 

Komponenten wie Kupplungen müssen dabei oftmals Höchstleistungen 

erbringen. Kupplungshersteller R+W bietet hierfür entsprechende Lösungen. 

E 

xtremste Tests, unterschiedlichste Prüfverfahren 

sowie genaueste Messergebnisse 

– Prüfstände müssen allerhand leisten. 

Das erfordert wiederum effiziente, leistungsfähige 

und sicher arbeitende Maschinenkomponenten, 

wie z. B. Kupplungen. Um 

für die verschiedensten Prüfstände sowie 

deren spezifischen Anforderungen die passende 

Kupplung bereitzustellen, müssen 

die Kupplungshersteller bei der Auslegung 

und Entwicklung ein komplexes Geflecht 

von technischen Vorgaben berücksichtigen. 

Aspekte wie Drehmomente, Drehzahlen, 

Wuchtgüten, Steifigkeiten, Wellenversätze, 

Trägheitsmomente oder der zur Verfügung 

stehende Bauraum seien an dieser Stelle 

nur beispielhaft erwähnt. In einem Fall, bei 

diesem sich ein führender Motorradhersteller 

an die R+W Antriebselemente GmbH 

wandte, mussten darüber hinaus höchste 

Ansprüche an Wiederholgenauigkeit, Regelungsgüte 

und Systemdynamik erfüllt 

werden, damit seine Hochleistungs-Rennsportmotoren 

sicher auf einem Aggregate- 

Prüfstand getestet und überprüft werden 

Dirk Hasenstab ist Mitarbeiter im Vertrieb/ 

Marketing bei der R+W Antriebselemente 

GmbH in Klingenberg 

konnten. Ein komplexes Unterfangen, bei 

diesem eine spezielle Sonderkupplung von 

Nöten war. 

Leichtbauweise und Hochleistungsmaterialien 

Rennsportprüfstände unterscheiden sich in 

ihrem Grundaufbau nur unwesentlich von 

den Prüfständen, die von Herstellern von 

Serienfahrzeugen eingesetzt werden. Im 

Gegensatz zu einem Serienfahrzeug war der 

konkrete Einsatzfall hinsichtlich der hohen 

Belastungen jedoch extremer und zudem 

außerordentlich präzise definiert. Es mussten 

700 Nm Nenndrehmoment torsionssteif, 

präzise und spielfrei bei 16 000 min -1 übertragen 

werden. Zum Verbinden der Wellen 

sowie zum Ausgleich von axialen, lateralen 

und angularen Achsversätzen, musste die 

Kupplung in doppelkardanischer Bauform 

so kompakt wie möglich ausgeführt sein. 

Eine sehr hohe Wuchtgüte und ein Gesamtgewicht 

von unter 5 kg sollten darüber 

hinaus bei der Kupplungskonstruktion beachtet 

werden. Die geforderte Präzision der 

Applikation zeigt sich u. a. auch am zusätzlichen 

Nachwuchten des kompletten Aggregate-Prüfstands. 

Trotz der geforderten feingewuchteten 

Ausführung, müssen für das 

perfekte Zusammenspiel der Komponenten 

am Prüfstand nachträgliche Masseveränderungen 

an der gewuchteten Kupplung vorgenommen 

werden können. 

Den R+W-Ingenieuren ist es gelungen eine 

Sonderlösung auf Basis ihrer Lamellenpräzisionskupplung 

der Baureihe LP3 zu entwickeln, 

die den hohen Anforderungen 

entspricht. Gefertigt aus Hochleistungsmaterialien 

und ausgestattet mit rotationssymmetrischen 

Konusklemmnaben gewährleistet 

die kompakte Leichtbau-Kupplung 

eine sichere und spielfreie Drehmomentübertragung 

– bei Einhaltung der geforderten 

Bauraum- und Gewichtsbegrenzung. 

Eine zusätzliche Feinwuchtung stellt darüber 

hinaus die geforderte Wuchtgüte sicher. 

Zur Erreichung der Gesamtgenauigkeit 

wurden von R+W zudem spezielle Wuchtbohrungen 

an der Kupplung zum nachträglichen 

Einschieben von Wuchtgewichten 

empfohlen und eingebracht. Somit können 

beim Nachwuchten des kompletten Aggregate-Prüfstands 

Masseveränderungen an 

der Kupplung vorgenommen werden. Potenzielle 

Wellenversätze werden überdies 

durch die torsionssteifen Lamellenpakete 

ausgeglichen. Die robuste und besonders 

leistungsstarke Neuentwicklung ermöglicht 

es somit dem Betreiber, die Hochleistungsmotoren 

auf Herz und Nieren zu testen und 

auf die Rennstrecke zu bringen. 

Sonderlösung zum Überlastschutz 

Ein weiteres Beispiel für Kupplungen im 

Prüfstandsbau sind drehmomentbegrenzende, 

mechanische Sicherheitskupplun-

01 Lamellenkupplungen der Modellreihe LP 

sind robust und torsionssteif und können in 

verschiedenen Ausführungen und Größen 

bezogen werden 

gen. Diese schützen Antriebsstrangkomponenten, 

wie z. B. Getriebe oder Drehmomentmessflansche, 

im Falle eines Maschinencrashs 

vor Drehmomentüberlastungen 

und deren potenziellen Schäden. Stillstandszeiten 

werden somit verringert und 

die Verfügbarkeit und Leistungsfähigkeit 

der Anlage wird hierdurch erhöht. 

Eine Sondersicherheitskupplung war 

z. B. für einen R+W-Kunden aus dem Automotive-Bereich 

die richtige Kupplung. 

Auch für diese Applikation mussten besondere 

Anforderungen hinsichtlich Design, 

Baugröße, Drehmoment und Drehzahlen 

beachtet werden. Das Ergebnis der Zusammenarbeit 

ist eine Weiterentwicklung einer 

Industrie-Sicherheitskupplung aus der Baureihe 

ST. Diese Modellreihe verfügt über robuste 

Schaltsegmente, welche gleichmäßig 

am Umfang verteilt sind, und ist für besonders 

hohe Drehmomente ausgelegt. Dies 

war auch bei der geforderten Sonderausführung 

wichtig, denn diese sollte nicht nur 

bis max. 7 000 min -1 zuverlässig laufen, sondern 

auch bei einem Abschaltmoment von 

2 000 Nm im Überlastfall An- und Abtriebsseite 

sicher trennen. 

Die Sonderanfertigung ist im Vergleich zu 

den Standard ST-Kupplungen jedoch kompakter. 

Dies erlaubt die Integration auf 

kleinstem Bauraum. Den Kundenanforderungen 

entsprechend weist die Sonderlösung 

bei Außenabmessungen von lediglich 

200 mm Durchmesser und einer Gesamtlänge 

(inklusive Anbauteilen) von 263 mm 

eine Leistungsdichte von bis zu 3 000 Nm 

bei max. 7 000 min -1 auf. Neben den beschränkten 

Einbaumaßen berücksichtigt 

diese auch die Verbindung zu diversen weiteren 

Bauteilen wie Bremsscheiben oder 

speziellen Flanschanschlüssen für Messgeräte. 

Im Gegensatz zu einem vorher eingesetzten 

Produkt wurden die Zusatzkomponenten 

in der Planung von R+W integriert. 

Ein eingebautes Lamellenpaket kann 

zudem gewisse Achsversätze ausgleichen. 

Durch diese Maßnahmen konnte der Anwender 

nicht nur Bauteile und somit Masse 

einsparen, sondern letztlich auch Kosten. 

02 Bei den Sicherheitskupplungen der 

Baureihe ST werden robuste Schaltsegmente 

am Umfang der Kupplung angebracht 

Variantenvielfalt und 

Optimierung 

Industrie-Sicherheitskupplungen der Modellreihe 

ST arbeiten als federbelastete 

Formschlusskupplungen und wurden im 

Standard für Drehmomente bis 250 000 Nm 

ausgelegt. In Sonderausführungen sind 

jedoch auch weitaus höhere Ausrückdrehmomente 

möglich. Möglich wird dies 

durch robuste Schaltsegmente, die gleichmäßig 

am Umfang der Kupplung angebracht 

werden. Kommt es zu einer Drehmomentüberlast, 

drücken sich die Kugeln 

im vorgespannten Schaltsegment axial 

aus den Kalotten und veranlassen eine 

dauernde Trennung und Freischaltung der 

An- und Abtriebsseite. Mithilfe einer zusätzlichen 

Schaltscheibe kann die Kupplung 

mittels Endschalter überwacht werden. 

Die Wiedereinrastung erfolgt durch 

axialen Druck auf den Schaltstößel der 

Segmente. Das voreingestellte Ausrückdrehmoment 

kann mit wenigen Handgriffen, 

wenn nötig, auf veränderte Bedürfnisse 

geändert werden. 

So unterschiedlich wie die individuellen 

Anforderungen ist auch das Lieferprogramm 

von R+W. Neben den erwähnten 

Baureihen sind z. B. auch kleinere Sicherheitskupplungen 

für Drehmomentbereiche 

von 0,1 bis 2 800 Nm verfügbar. Verschiedenste 

Metallbalg-, Elastomer-, Zahnkupplungs- 

und Gelenkwellenversionen bieten 

Anwendern darüber hinaus für viele Anwendungsfälle 

die passende Lösung. Mit 

Blick auf künftige Trends und stetig steigende 

Anforderungen verfügt das Unternehmen 

über eine separate Abteilung für 

Neuentwicklungen und Sonderlösungen 

nach Kundenwunsch. Eigene statische und 

dynamische Prüfstände ermöglichen den 

Ingenieuren hierfür umfassende Möglichkeiten 

für umfangreiche Produkttests. 

Fotos: Aufmacher: Audi AG, 

Stahlschmidt-SSP Copyright 

www.rw-kupplungen.de 

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antriebstechnik 10/2017 23 

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Sichere Talfahrt am 

stählernen Tau 

Bremsensteuerungssystem in Seilbahn-Anlage als Lösung für das Notstopp-System 

Ein neues Bremsensteuerungsund 

-überwachungssystem 

wird zum Dreh- und 

Angelpunkt des 

Sicherheitskonzepts einer 

schienengeführten 

Wagenzug-Anlage an der 

Adlerschanze in Hinterzarten. 

Die Herausforderung: In 

Seilbahnen und Sesselliften 

dürfen nur personensichere 

Bremssysteme zum Einsatz 

kommen, die der 

Seilbahnrichtlinie der EU 

entsprechen. Lesen Sie mehr. 

Michael Stöcker ist technischer 

Fachjournalist aus Darmstadt 

Mit Sicherheitsfragen im Seilbahnbau kennt sich Stefan 

Eberhardt aus. Denn als Entwicklungsingenieur der Josef 

Wiegand GmbH mit Sitz im osthessischen Rasdorf hat er bereits 

viele Seilbahn-, Skilift- und Cable-Car-Projekte federführend begleitet. 

Auch als die Schwarzwald-Gemeinde Hinterzarten eine neue 

Berg- und Talbahn für den Personentransport an ihrer traditionsreichen 

Adlerschanze suchte, wurde er mit der Anfrage konfrontiert. 

Neben grundlegenden Anforderungen an die Ökologie standen 

bei diesem Projekt die möglichst einfache Bedienung, ein 

hoher Automationsgrad sowie ein hoher Sicherheitsstandard im 

Pflichtenheft. Als ideale Wachablösung für die veraltete Sesselbahn 

der Adlerschanze erwies sich schließlich das Produkt Wie-Li aus 

dem Programm von Wiegand. „Unser Pendel-Wieli ist eine Zugseil- 

Lösung, bei der ein Wagenzug über Schienen bergauf und bergab 

fährt. In Hinterzarten besteht dieser Zug aus vier gekoppelten Wagen, 

der bis zu 24 Passagiere mit einem Tempo von bis zu 2,4 m/s 

eine Höhendifferenz von 80 m erklimmen lässt“, erklärt Eberhardt. 


Große Winden, mächtige Scheiben 

Zu den wichtigen Systemkomponenten der 

neuen und inzwischen in Betrieb genommenen 

Pendelzug-Anlage gehören neben den offenen 

Wagen mit jeweils sechs Sitzplätzen und der 

200 m langen Schienenstrecke eine Berg- und 

eine Talstation sowie ein technischer Kommandostand. 

Das Herzstück des fahrdynamischen 

Geschehens bildet die bergseitige Windenantriebsstation 

mit ihren zwei großen, von 

einem 55-kW-Motor angetriebenen Seilwinden 

und ihrem Bremssystem. Von hier aus wird der 

14 m lange und bei Vollbesetzung fast fünf-Tonnen-schwere 

Wagenzug gefahren und gesteuert. 

Das bedeutet, er wird von den beiden Trommelwinden 

über zwei redundante Stahlseile bergauf 

gezogen und von einem personensicheren 

Bremssystem bergab verzögert und gestoppt. 

Eberhardt: „Wir müssen als Hersteller eine 

Bremsanlage einsetzen, die die Sicherheitsbestimmungen 

der EU-Richtlinie 2000/9/EG erfüllt. 

Dabei findet die Auswahl der Komponenten so 

statt, dass der entsprechende Zertifizierungsprozess 

möglichst einfach zu realisieren ist. Die 

EU-Konformität der Anlage wird durch die Zertifizierung 

einer benannten Stelle nachgewiesen.“ 

Auf dem Weg zur Zertifizierung 

Im Vorfeld des Adlerschanzen-Projekts waren 

Eberhardt und sein Entwickler-Team bereits auf 

ein Bremssystem aufmerksam geworden, das 

ihnen wie geschaffen erschien für die Umsetzung 

komplexer sicherheits- und automatisierungstechnischer 

Anforderungen: Das Bremsensteuerungs- 

und -überwachungssystem BCS 600 von 

Ringspann. Das Bad Homburger Unternehmen ist 

einer der führenden Hersteller von Industriebremsen 

und bietet mit dem BCS 600 eine Komplettlösung 

für die automatisierte und präzise 

Steuerung hydraulisch betätigter oder hydraulisch 

gelüfteter Bremsen an. „Dieses System aus 

Steuereinheit mit integriertem Hydraulikaggre- 

gat und den Industriebremsen von Ringspann 

hatte uns sofort überzeugt, denn es erschien uns 

als Ideallösung für das Notstopp-System unseres 

schienengeführten Wie-Li. Es gab allerdings einen 

Wehrmutstropfen: Es hatte noch keine spezielle 

EU-Seilbahn-Zulassung“, so Eberhard. 

Was für andere Bremsenhersteller ein Ausschlusskriterium 

gewesen wäre, entpuppte sich 

für Ringspann nur als kleine Hürde. Denn das 

BCS 600 wurde insbesondere auf der Basis des 

im Unternehmen über Jahrzehnte gewachsenen 

Know-hows in der Fahrkorbtechnik, in der Bergbau-Fördertechnik 

und in der Rolltreppentechnik 

entwickelt. „Das heißt, es ist hier sowohl Ingenieurwissen 

aus der Personenbeförderung 

als auch aus der Zugseil- und Seilwindentechnik 

mit eingeflossen. Für uns war es daher einfach, 

bei der Zertifizierung der Bremsanlage die notwendige 

Unterstützung zu bieten“, erläutert 

Franz Eisele, der bei Ringspann die Sparte Bremsen 

und Kupplungen leitet. Beschleunigt durch 

den administrativen Support und den Knowhow-Transfer 

mit dem Entwicklungsteam von 

Wiegand konnten Franz Eisele und seine Bremstechnik-Spezialisten 

rasch alle Anforderungen 

umsetzen, die für die Zertifizierung nach der 

EU-Seilbahn-Richtlinie nötig waren. Damit 

war der Weg frei für den Einsatz des Bremssystems 

im Sicherheitskonzept der Wieli-Anlage an 

der Adlerschanze. 

Vier Bremsen mit verschiedenen 

Aufgaben 

Insgesamt sind vier Bremsen, die für das fahrdynamische 

Geschehen des Pendelzugs verantwortlich 

sind, im Einsatz. Während für den allgemeinen 

Fahrbetrieb (Bergauf, Bergab, Stillstand) 

eine elektrische sowie eine elektromechanische 

Bremse zuständig sind, bilden zwei federbetätigte 

und hydraulisch gelüftete Scheibenbremsen 

des Typs HW 075 FHM das Sicherheits- bzw. 

Notstoppsystem der Wieli-Anlage. Sie entfalten 

ihre Klemmkräfte von bis zu 40 kN jeweils an 

SERVOFLEX 

DIE PERFEKTE 

SERVOKUPPLUNG 

Die Servoflex ist auf die 

anspruchsvollen Anforderungen 

moderner Servomotoren 

entwickelt. 

Bremsen-Technologie für viele Branchen 

Der Einsatz des BCS 600 von Ringspann in der Seilbahn-Anlage von Wiegand ist eigentlich 

ein Sonderfall, zeigt aber die enorme Leistungsfähigkeit dieses Systems zur Steuerung und 

Überwachung hydraulisch betätigter oder hydraulisch gelüfteter Bremsen. Denn eine Vielzahl 

von Optionen und Einstellmöglichkeiten eröffnen dem BCS 600 – über die klassische Fördertechnik 

hinaus – viele weitere Einsatzgebiete. Anspruchsvolle Bremsvorgänge im Bereich der 

Prüftechnik lassen sich damit ebenso zuverlässig realisieren wie die permanente Überwachung 

komplexer Industrieanlagen. Das BCS 600 kann auch auf druck- oder bremsmomentgesteuerte 

Regelung zurückgreifen, und bietet zudem die einzigartige Möglichkeit, variable Drehmomentkurven 

vorzugeben – hierbei regelt das Bremssystem über die gemessenen Drehmoment- oder 

Kraftwerte entlang der variablen Kurve und ermöglicht völlig freie Prüfmomentverläufe. 

Eine Funktion wie man sie von Torquemotoren kennt, nur mit fast unbegrenzter Drehmomentkapazität. 

Bei alledem unterstützt die übersichtliche Programmdarstellung die einfache 

Bedienung des Systems. 

Dynamische Antriebsaufgaben 

mit häufigem Start-Stopp- und 

Reversierbetrieb, bei denen 

eine absolute Positioniergenauigkeit 

im Vordergrund steht, 

sind ihr Metier. 

SCHMIDT-KUPPLUNG 

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01 02 

03 

01 „Das BCS 600 mit Steuereinheit, integriertem Hydraulikaggregat und den 

Industriebremsen ist eine Ideallösung für das Notstopp-System unseres 

schienengeführten Wie-Li“, Entwicklungsingenieur Stefan Eberhardt 

02 Zwei federbetätigte und hydraulisch gelüftete Scheibenbremsen bilden das 

Sicherheits- bzw. Notstoppsystem. Sie entfalten Klemmkräfte von bis zu 40 kN 

03 Zu den Systemkomponenten der Pendelzug-Anlage an der Adlerschanze 

gehören neben den offenen Wagen die 200 m lange Schienenstrecke, eine 

Berg- und eine Talstation sowie ein technischer Kommandostand 

zwei mächtigen Bremsscheiben, die sich an den äußeren Stirnseiten 

der Seiltrommeln befinden. Diese Ringspann-Bremsen sind 

stromlos geschlossen und so ausgelegt, dass jede einzelne im 

Ernstfall in der Lage ist, die nötige Gesamtbremsleistung im Alleingang 

aufzubringen (Redundanz). Reißt ein Seil oder versagt der 

Antrieb, fallen die Sicherheitsbremsen ein und stoppen den Wagenzug. 

Unabhängig vom Gewicht der Wagen und vom Gefälle 

halten sie dabei eine konstante Verzögerung von etwa 1,0 m/s 2 ein. 

Wird die komplette Anlage ausgeschaltet, fungieren die Bremsen 

als Haltebremsen. 

Die Steuerung und Überwachung der Sicherheitsbremsen finden 

im BCS 600 statt. Dieses System ermöglicht es, die Bremskraft hydraulisch 

betätigter und hydraulisch gelüfteter Bremsen zu steuern. 

Das geschieht über die präzise Regelung des Hydraulikdrucks, wobei 

die tatsächlichen Werte von Geschwindigkeit oder Hydraulikdruck 

in einer Echtzeit-Messung mit den Sollwerten abgeglichen 

werden. „Sind die gemessenen Abweichungen zu groß, wird der 

Hydraulikdruck entsprechend angepasst, womit die voreingestellte 

Bremszeit oder Verzögerung erreicht wird. Gleichzeitig schonen 

besonders flach verlaufende Bremsrampen am Ende der Bremsung 

die dynamische Belastung der Anlage“, erklärt Achim Mayer, Entwicklungsingenieur 

bei Ringspann. 

Schnelles und kraftvolles Zupacken 

Grundsätzlich ermöglicht das BCS 600 die Steuerung und Überwachung 

der Bremsvorgänge nach drei verschiedenen Vorgaben bzw. 

mit drei unterschiedlichen Bremsrampenfunktionen: Einer definierten 

Bremszeit, einer vorgegebenen Verzögerung oder einer 

bestimmten Anzahl von Umdrehungen (Bremsweg). Dabei betont 

Mayer, dass „die schnelle Überbrückung des Bremsspalts und ein 

regelmäßiges Sauberbremsen der Bremsscheibe für kürzeste Reaktionszeiten 

sorgen und hohe Reibwerte schon zu Beginn des 

Bremsvorgangs sicherstellen“. Die beiden Sicherheitsbremsen an 

den Seilwinden der Wieli-Anlage würden also im Ernstfall sofort 

das System zum Stillstand bringen. 

Zum Innenleben des BCS 600 gehören ein schneller IPC mit echtzeitfähigem 

Betriebssystem und ein Controller mit einer variablen 

Auswahl von I/Os, die für eine schnelle Messwert-Verarbeitung sowie 

eine verzögerungsfreie Steuerung und Regelung sorgen. Über 

verschiedene Feldbus-Schnittstellen (EtherCAT, Profibus, CANopen) 

wird das Bremssystem in die übergeordnete Anlage eingebunden 

und erlaubt eine bi-direktionale Kommunikation. „Darüber hinaus 

besteht die Möglichkeit, das Bremssystem in das Netzwerk des 

Betreibers zu integrieren. Über die Ethernetverbindung kann er 

dann die Bremsvorgänge in Echtzeit verfolgen oder die aktuellen 

Betriebsdaten prüfen, ohne direkt vor Ort anwesend sein zu müssen“, 

erläutert Mayer. Zu den weiteren Qualitätsmerkmalen des 

BCS 600 von Ringspann gehören eine intelligente Konstruktion der 

Hydraulikeinheit, der Einsatz belastbarer Bauteile und eine Sitzventiltechnik 

mit großem Querschnitt – alles Aspekte, die eine hohe 

Zuverlässigkeit und Sicherheit des Systems gewährleisten. 

Das nächste Projekt 

Für Eberhardt und sein Entwicklerteam war der Einsatz des BCS 600 

eine Premiere, die sich gelohnt hat: „Wir sind inzwischen absolut 

überzeugt von dieser Systemlösung, zumal wir dem Betreiber damit 

auch die Möglichkeit geben, im Rahmen seiner Sicherheits- und 

Instandhaltungskonzepte viele weitere Parameter und Komponenten 

des Bremssystems und der Anlage zu überwachen und zu dokumentieren. 

So etwa die Drehrichtung der Anlage, den Zustand der 

Bremsbeläge, die Funktion der Federpakete der Bremsen sowie 

den Hydraulikdruck, die Öltemperatur und – über die Drehzahldifferenzmessung 

– den Antriebsstrang.“ Abschließend fügt er noch 

hinzu, dass man das BCS 600 bereits für das nächste Projekt fest 

eingeplant habe. Es wird dann in einer Standseilbahn in Österreich 

zum Einsatz kommen. 

Fotos: Aufmacher: Fotolia; 01– 03: Ringspann/Wiegand 




Kupplungen für Präzisionsfördersysteme 

Spielfreie Elastomerkupplungen aus dem Hause Ruland sind konstruktiv 

gewuchtet, können jegliche Versatzformen ausgleichen und verfügen über 

gute Dämpfungseigenschaften. So eignen sie sich für Präzisionsfördersysteme 

mit häufigen Start- und Stopp-Vorgängen, z. B. in Anlagen für die 

Halbleiterfertigung, in der Solarenergie, in optischen Inspektionssystemen 

und in der automatisierten Medizintechnik. Die Kupplungen bestehen aus 

zwei polierten Aluminiumnaben sowie einem sternförmigen elastischen 

Verbindungselement. Das abgerundete Klauenprofil der Naben passt perfekt 

auf den Elastomerstern und stellt so den spielfreien Betrieb sicher. Die 

Naben sind in Klemm- oder Stellschraubenausführung in metrischen oder 

zölligen Baugrößen mit oder ohne Passfedernut erhältlich. Die Elastomersterne 

stehen in drei Härtegraden zur Verfügung: 98 Shore A für eine hohe 

Steifigkeit, 92 Shore A für den Kompromiss aus Steifigkeit und Nachgiebigkeit 

sowie 85 Shore A für maximale Dämpfung. 

www.ruland.com 

Kupplungen fit für 

den Ex-Bereich 

gemacht 

Kupplungen von Reich, z. B. 

die Marken Arcusaflex und 

Multi Mont, stehen ab sofort 

mit der neuen Atex-Richtlinie 

2014/34/EU zur Verfügung. 

Sicherheit ist ein wichtiger 

Aspekt in Unternehmen, um 

Personen (z. B. Gerätebenutzer, 

Maschinenbediener sowie 

sonstige Beschäftigte) zu 

schützen, die in explosionsgefährdeten 

Bereichen arbeiten. 

Explosionsschutz betrifft alle 

SK 

SICHERHEIT AUS 

PRINZIP. 0,1–2.800 NM. 

Hersteller und Anwender. Ein 

präventiver Explosionsschutz 

richtet sich an den Hersteller 

und Konstrukteur von 

Maschinen und Geräten, 

die in explosionsgefährdeten 

Bereichen zum Einsatz kommen 

sollen. Die Umstellung der 

neuen Atex-Richtlinie 

2014/34/EU erfolgte zum 

20. April 2016. Das Unternehmen 

Reich-Kupplungen 

hat seine Produkte nach der 

aktuellen Richtlinie überarbeitet, 

sodass die Arcusaflexund 

Multi-Mont-Baureihen 

den aktuellen Anforderungen 

und damit dem neusten Stand 

der Technik entsprechen. 

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WIR FREUEN UNS AUF SIE! 

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Spindeltausch lohnt sich 

Getriebespezialist setzt auf 

die geteilte Werkzeugaufnahme 

Die zur Spindeleinheit gehörenden Aufnahmen für Werkzeuge unterliegen Verschleiß und 

müssen daher in gewissen Abständen erneuert werden. Um die damit verbundenen Kosten zu 

senken, rüstet ein Systemlieferant für Getriebesysteme die Werkzeugmaschinen in seinem 

slowakischen Werk sukzessive um. Die bisher überwiegend eingesetzten Spindeleinheiten mit 

integrierten Werkzeugaufnahmen werden von Weiss Spindeltechnologie durch eine 

austauschbare Ausführung ersetzt. 

Doppelkupplungsgetriebe sind in der 

Automobilindustrie aufgrund ihrer 

hohen Kraftstoffeffizienz und der flexiblen 

Einsetzbarkeit innerhalb weniger Jahre zu 

einer festen Größe im Markt automatischer 

Getriebe geworden. Ein Systemlieferant hat 

dies früh erkannt und stellt in seinem zur 

Firmengruppe gehörenden slowakischen 

Werk deshalb vor allem diese Getriebeart 

her, die auf unterschiedliche Raumanforderungen 

angepasst werden kann. 

Um die hohen Jahresproduktionen bewältigen 

zu können, setzt das Werk etwa 

120 Werkzeugmaschinen unterschiedlicher 

Art und Ausprägung ein. Insbesondere in 

den Fertigungsabteilungen zur Herstellung 

Peter Klingauf ist freier Fachjournalist und 

Geschäftsführer der K+K-PR GmbH in Augsburg 

von Getriebegehäusen und Aluminiumteilen, 

die mit Minimalmengenschmierung 

bearbeitet werden, finden derzeit noch 

viele Bearbeitungszentren mit einteiligen 

Spindeleinheiten Anwendung. Solange die 

Werkzeugaufnahme in Ordnung ist, gibt es 

damit auch keine Probleme. 

Gefahren bei der 

Werkzeugaufnahme 

Diese unterliegt jedoch einem betriebsbedingten 

Verschleiß und ist zudem bei jedem 

Werkzeugwechsel der latenten Gefahr ausgesetzt, 

beschädigt zu werden. Da in diesem 

Produktionsbereich je nach Produkt 

Werkzeugwechsel im Minutentakt stattfinden, 

erhöhen sich der Verschleiß und das 

Defektrisiko automatisch. Folglich treten 

relativ häufig ungeplante Maschinenstillstände 

auf. Darüber hinaus machen sich 

durchschnittlich nach 9 000 Betriebsstun- 

den Probleme durch die normale Abnutzung 

bemerkbar. 

Hintergrund: Bei jedem Werkzeugwechsel 

besteht die Gefahr, dass leichte Spanund 

Schmutzablagerungen an den Schnittstellen 

zur Spindeleinheit eingeklemmt 

werden – genauer an der Planfläche und am 

Werkzeugkegel. Auf diese Weise werden die 

Oberflächen allmählich abgenutzt. Sind zu 

viele oder tiefe Beschädigungen vorhanden, 

lässt sich ein hochpräziser und wiederholgenauer 

Einzug des Werkzeugs nicht 

mehr gewährleisten. Daraus könnten Rundlauffehler 

oder Unwucht resultieren, die 

wiederum Qualitätseinbußen am Werkstück 

zur Folge haben. 

Reparaturkosten deutlich 

reduzieren 

Spätestens zu diesem Zeitpunkt ist eine 

Reparatur der Spindeleinheit erforderlich, 



ZAHNRAD | GETRIEBE | HÄRTEREI 

01 Ein wichtiger Arbeitsschritt: Die 

Planfläche zum Aufsetzen der geteilten 

Werkzeugaufnahme wird hochpräzise 

geschliffen 

02 Bei der geteilten Welle ist die Werkzeugaufnahme 

demontierbar 

Hochwertige Materialien, 

modernste Technologien 

und optimale Arbeitsprozesse 

sind die Basis unserer 

Arbeit. Sensibilität und 

Erfahrung das Geheimnis 

unseres Erfolgs. 

03 Eine Spindeleinheit vor und nach dem Retrofit durch Service-Experten von Weiss 

und damit wird auch der Nachteil der 

Einteiligkeit deutlich. Denn konstruktionsbedingt 

muss nicht nur die Werkzeugaufnahme, 

sondern die gesamte Welle erneuert 

werden. In vielen Fällen ist sogar der 

Rotor des Spindelmotors fest auf die Welle 

geschrumpft und kann aus Qualitäts- und 

wirtschaftlichen Gesichtspunkten nicht 

weiter verwendet werden. „Die Kosten für 

die Reparatur einer Spindeleinheit mit 

einteiliger Welle liegen somit deutlich über 

denen einer vom Schadensumfang her vergleichbaren 

Spindel mit geteilter Welle“, erläutert 

Christian Kleinhenz, Serviceleiter 

bei Weiss Spindeltechnologie. 

Dessen bewusst, und da die Verantwortlichen 

des slowakischen Werks in anderen 

Maschinen gute Erfahrungen mit Weiss 

Spindeleinheiten gemacht haben, wandten 

sie sich an Serviceleiter Christian 

Kleinhenz und freuten sich über das Ergebnis 

der von ihm veranlassten Machbarkeitsstudie: 

Es ist möglich, die einteilige 

Werkzeugaufnahme im Rahmen der 

nächstfälligen Reparaturen durch eine 

zweiteilige zu ersetzen. 

Im Mai 2013 erfolgte der erste Umbau 

und seither geht es sukzessive weiter. Der 

Austausch ist jeweils einmalig um lediglich 

30 % teurer und dauert unwesentlich länger 

als die bisherigen Wechsel. Dafür bekommt 

der Getriebespezialist von Weiss eine hochwertige, 

zweiteilige Werkzeugaufnahme. 

Ergänzend können die Spindelspezialisten 

die Spindeleinheiten je nach Typ mit weiteren 

technischen Features ausrüsten, z. B. 

Fettlebensdauer- oder Fettnachschmierung 

der Lager. Auch Sensoren lassen sich gegebenenfalls 

integrieren, die eine erweiterte 

Analyse der Betriebszustände ermöglichen. 

So reduziert sich der künftige Wartungsaufwand, 

die ermittelten Daten können zu 

Wartungszwecken ausgewertet werden, die 

Zuverlässigkeit im Dauereinsatz steigt und 

Folgereparaturen können weitaus kostengünstiger 

ausgeführt werden. Ergo: Die Investition 

amortisiert sich schnell. 

Gute Performance und 

Haltbarkeit 

Inzwischen hat Weiss 16 Spindeleinheiten 

umgerüstet. Ein Austausch der neuen 

Werkzeugaufnahmen war noch nicht notwendig. 

Bisher laufen alle Spindeleinheiten 

problemlos – die älteste bereits seit 

13 500 Stunden. Daher sind die slowakischen 

Fertigungsprofis mit der Haltbarkeit 

und Performance mehr als zufrieden. 

Das liegt zum einen an den hochwertigen 

Komponenten, mit denen die Siemens- 

Tochter arbeitet. Zum anderen ermöglicht 

es das konstruktive Prinzip der geteilten 

Welle, die Spindeleinheiten kompakt aufzubauen, 

denn bei den meisten Spindeleinheiten 

können die Lager näher an den 

Krafteinleitungspunkt gebracht werden. 

Dadurch erhöht sich die statische Steifigkeit 

und die Eigenfrequenzen werden weit 

aus dem Drehzahlbereich verschoben. 

www.weissgmbh.de 

Video 

Wir sind TANDLER 

TANDLER Zahnrad- und 

Getriebefabrik GmbH & Co. KG 

Kornstraße 297- 301 

D-28201 Bremen 

Fon: + 49 421 53 63 -6 

Fax: + 49 421 53 63 -801 

www.tandler.de

Intelligente Technik 

Rollringgetriebe in Wickelmaschine bietet zuverlässige 

Funktionalität und hohe Anwenderfreundlichkeit 

2016 hat das Unternehmen 

Joachim Uhing seine 

Motion Drive erstmals der 

Öffentlichkeit vorgestellt. 

Dabei handelt es sich um ein 

Rollringgetriebe, das durch 

die Integration von Sensoren 

und elektronischer Steuerung 

„intelligent“ gemacht wurde. 

Ein Besuch bei einem 

Drahtveredler zeigt, wie sich 

die Anlage im Einsatz 

bewährt. 

Seit vielen Jahren verwendet der Kunde 

von Uhing, ein Drahtveredler mit Sitz in 

Nordrhein-Westfalen, eine Maschine, mit 

der Flachdraht auf eine Spule gewickelt 

wird. Mit der bisher genutzten Lösung kam 

es häufig zu Problemen beim Wickelprozess, 

was im weiteren Produktionsablauf zu 

Unterbrechungen des automatisierten Prozesses 

führte. Zudem war es oft erforderlich, 

fertig gewickelte Spulen mit erhöhter 

Aufmerksamkeit umzuspulen, um das gewünschte 

Wickelbild zu erhalten. Bei diesem 

Vorgang mussten die Umschaltpunkte 

manuell eingestellt werden. 

Kompatibilität mit 

bestehender Anlage 

Auf der Suche nach einer Anlage, die eine 

komfortablere und qualitativ bessere 

Wickelung ermöglicht, wandte sich die 

Geschäftsleitung an das Unternehmen 

Wolfgang Weber ist Geschäftsführer der Joachim 

Uhing GmbH & Co. KG in Flintbek 

Joachim Uhing. Bereits seit Mitte der Fünfzigerjahre 

verwendet der Betrieb die Uhing 

Rollringgetriebe, die eine hohe Qualität und 

Zuverlässigkeit bieten. Angetan von den 

interessanten Funktionalitäten des neuen 

Produktes und überzeugt von der langjährigen 

Zusammenarbeit entschied sich das 

Unternehmen für die Uhing Motion Drive. 

Das Vertrauen in und die Erwartungen an 

die Lösung für eine intelligente Verlegung 

waren hoch. Ausschlaggebend für den Kauf 

war neben den Funktionen auch die Tatsache, 

dass die im Betrieb vorhandene 

Wickelanlage auf das Produkt von Uhing 

umgerüstet werden konnte. Diese Kompatibilität 

ersparte dem Kunden hohe Kosten, 

die andernfalls für die Anschaffung eines 

neuen Aufspulers mit einer rein elektronischen 

Verlegung angefallen wäre. 

Hoher Komfort in der Anwendung 

Flachmaterial von der Art, wie der Drahtveredler 

es verarbeitet, ist dafür bekannt, 

dass beim Wickelprozess am Flansch und 

an den zugehörigen Umschaltpunkten Probleme 

auftreten können. Die Elektroingenieure 

des Hauses Uhing haben eine Lösung 

entwickelt, die es der Motion Drive ermöglicht, 

das Material auch in diesen kritischen 

Bereichen problemlos zu verlegen. 

Wie präsentiert sich die Uhing Motion 

Drive nun im Einsatz? Ein Vergleich der bisherigen 

Arbeitsweise mit der jetzigen ergibt 

klare Unterschiede: Bei der früher genutzten 

Ausrüstung musste jede Spule individuell 

eingerichtet werden. Dies galt auch für die 

mechanischen Umschaltpunkte. Bei jedem 

Wechsel des Spulentyps oder des Materials 

mussten die mechanischen Anschläge neu 

eingestellt werden. Da selbst bei Spulen des 

gleichen Typs die Maße etwas unterschiedlich 

sind, galt dies auch in Fällen, in denen 

nach einem Wickelprozess mit einer gleichartigen 

Spule weitergearbeitet wurde. 

Durch die Automatisierungskomponenten, 

über die die Uhing Motion Drive verfügt, 

ist das Einrichten der Wickelmaschine 

einfacher geworden. Die gewünschten 

Wickelbilder entstehen, ohne dass manuell 

nachgearbeitet werden müsste. Folglich 

steigt auch die Zufriedenheit der Kunden 

des Drahtveredlers. In der Steuerung der 

Motion Drive können Daten hinterlegt wer 



01 Das Wickelbild ist dank des Rollringgetriebes wie vom Kunden gewünscht 

02 Die Gesamtansicht der modifizierten Kundenanlage mit der eingebauten 

Uhing Motion Drive und dem vorgesetzten Schaltschrank 

01 

03 Das Rollringgetriebe in der bestehenden Kundenanlage ermöglicht eine 

fehlerfreie Produktion 

02 

03 

den, über die die Anwender per Tastendruck 

das Material und den Spulentyp auswählen 

und konfigurieren. Diese Option 

stellt für sie eine große Erleichterung ihrer 

Tätigkeit dar. 

Visionen für die nahe Zukunft 

Nicht nur für Flachmaterial, sondern auch 

für das Verlegen von Rundmaterial ist die 

Uhing Motion Drive geeignet. Für die Anpassung 

der Flanscherkennung bietet das Unternehmen 

zudem die Kombination dieser Anlage 

mit der Flanscherfassung FA II an, bei 

der die Sensoren den Flansch erfassen und 

die Richtungsumkehr einleiten. Bleiben bei 

so vielen Funktionen und Möglichkeiten 

noch Wünsche offen? Ja, sagen die Anwender 

und werden gleich konkret: Zwar ist die 

jetzige Lösung zur Flanscherkennung sehr 

einfach zu handhaben, denn die Anpassung 

wird über Tasten an der Steuerung vorgenommen. 

Doch zusätzliche Sensoren oder 

Lichtschranken würden diesen Vorgang 

noch komfortabler gestalten. Als weiterer 

Wunsch wurde ein Mehrfachwickler genannt, 

mit dem mehrere Verlegeeinheiten 

von einem Arbeitsplatz aus bedienbar wären. 

Angeregt wurde zudem eine Erweiterung 

der Uhing Motion Drive für zusätzliche 

Schnittstellen, die jeweils von demjenigen 

Unternehmen zu programmieren wären, 

das die Anlage nutzt. Damit könnte der Einsatz 

von Komponenten wie Kontroll- oder 

Farbsensoren, Meterzählern oder Kameras 

noch stärker unterstützt werden. Das Sahnehäubchen 

obendrauf wäre ein Protokoll der 

Spulenwicklungen. Angaben wie Datum 

der Wicklung, verwendetes Material, Artikelnummern, 

zuständiger Mitarbeiter oder 

Anzahl der Meter auf der Spule könnten in 

eine Bildschirmmaske eingegeben oder per 

Barcode eingelesen und gespeichert werden. 

Die Ingenieure von Uhing haben die 

Wünsche aufgenommen und sind auf dem 

Weg, sie umzusetzen. Bereits 2018 soll mindestens 

eine der gewünschten Lösungen 

präsentiert werden: Das Speichern der 

Protokolldaten des Umspulers via RFID. 

Produktion läuft rund 

und fehlerfrei 

Die anfängliche Scheu vor der modernen, 

intelligenten Technik wurde schnell überwunden. 

Innerhalb kurzer Zeit hatten die 

Bediener den Umgang mit der gut strukturierten 

Anlage erlernt. Die zuverlässige 

Funktionalität und die hohe Anwenderfreundlichkeit 

wissen sie zu schätzen, denn 

die Produktion unter Einsatz der Uhing 

Motion Drive läuft rund und fehlerfrei. 

Die Experten von Joachim Uhing haben 

die Umrüstarbeiten gemeinsam mit den 

Mitarbeitern des anwendenden Betriebes 

vorgenommen. Die verantwortlichen Mitarbeiter 

des Drahtveredlers wurden dabei 

so intensiv eingearbeitet, dass sie die Anlage 

nun eigenständig betreuen können. 

Der Einsatz von Standardkomponenten erleichtert 

die Beschaffung von Ersatzteilen 

wie auch deren Einbau erheblich. 

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GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN I KOMMENTAR 

„Wir müssen 

unsere schlechten 

Gewohnheiten 

ändern“ 

Mark Burnett erklärt, wie Techniker den 

Getriebeölwechsel besser planen können 

Mark Burnett ist Vizepräsident der Innovationsplattform 

für Schmierstoffe und Kraftstoffadditive des Anbieters 

NCH Europe in Bilston, Großbritannien 

Benjamin Franklin sagte einmal: „Es ist 

einfacher, schlechte Gewohnheiten zu 

verhindern als sich diese abzugewöhnen.“ 

Dies mag für die Industriebranche stimmen, 

in der es einfacher ist, eine Gewohnheit 

guter vorbeugender Wartung herauszubilden, 

als sich von Maschinenbruch 

oder Ausfallzeiten zu erholen. 

Das ist natürlich einfacher gesagt als getan. 

Für eine vorbeugende Wartung wird 

ständige Wachsamkeit verlangt, um effektiv 

zu sein und um sicherstellen zu können, 

dass Wartungstechniker wissen, wann der 

richtige Zeitpunkt für Lagerschmierung ist, 

für die Anwendung einer vor Rost schützenden 

Beschichtung oder für die Behandlung 

ihres Wasseranschlusses. Die Häufigkeit 

dieser Aufgaben verändert sich und 

somit kann das eine steile Lernkurve sein, 

bevor man es richtig macht. 

Wir wissen leider alle, dass Probleme 

nicht warten, bis man vorbereitet ist, und 

insbesondere bei Getriebeölwechseln führt 

ein Scheitern oft zu Problemen. Wird das Öl 

z. B. zu früh gewechselt, führt dies zu erhöhten 

Kosten, da es mehr Wechsel als erforderlich 

geben wird. Umgekehrt gilt auch: 

Wird vergessen, zum richtigen Zeitpunkt 

einen Ölwechsel durchzuführen, erhöht 

dies die Wahrscheinlichkeit eines Maschinenschadens 

und -bruchs, was erhöhte 

Betriebskosten verursacht. 

Obwohl beide Extreme zu höheren Geschäftskosten 

führen, finden nur 20 % aller 

Ölwechsel zum richtigen Zeitpunkt statt. 

Das überrascht nicht, wenn man bedenkt, 

dass die Regelmäßigkeit der Ölwechsel von 

Variablen abhängig ist. Obwohl viele Techniker 

eine Anlage auffüllen und erwarten, dass 

diese nach einer gewissen Zeit ausgetauscht 

werden muss, ist es in Wirklichkeit die Qualität 

des Öls, die gemessen werden muss. 

Das gestaltet sich verständlicherweise 

schwierig ohne ganzheitlichen Ansatz für 

industrielle Getriebeölanalysen. Um die 

Qualität des Öls verlässlich messen zu können 

und zu sehen, wann ein Wechsel fällig 

ist, müssen Techniker die Menge externer 

Kontamination, den Metallverschleiß sowie 

den allgemeinen Ölzustand ermitteln. 

Oxidation ist z. B. ein natürlich vorkommender 

Prozess, der mit der Zeit Auswirkungen 

auf das Öl hat. Unter dem Einfluss 

von Sauerstoff beginnt Öl sich zu zersetzen 

und dies verringert die Standzeit des Öls. 

Darüber hinaus führt dies auch zu 

Schlammbildung, wodurch Equipment 

härter arbeiten muss, und dies treibt wiederum 

die Betriebskosten in die Höhe. 

Wenn die Säure des oxidierten Öls lange 

unbehandelt gelassen wurde, wird diese 

stetig steigen und Korrosion und Lochfraß 

verursachen. Obwohl dies problematisch 

ist, wenn es über einen längeren Zeitraum 

unbehandelt bleibt, ermöglicht die Säure 

jedoch auch eine genauere Beurteilung 

des Ölzustands. Indem Zunahmen der im 

System enthaltenen Gesamtsäurezahl 

(TAN) gemessen werden, können Wartungs- 

und Betriebsleiter ermitteln, wann 

der Säure gehalt des Öls das maximale 

akzeptable Maß erreicht hat und somit 

können sie entsprechend handeln. Die 

Gesamtsäurezahl macht jedoch nur einen 

Teil des Gesamtzustands von Getrieben 

aus und es gibt viele weitere Dinge, die es 

zu berücksichtigen gilt, wie z. B. die betriebliche 

Gesundheit der Anlage selbst. Es 

ist entscheidend, dass Techniker alle Aspekte 

berücksichtigen, um eine optimale 

„Lediglich 20 % aller durchgeführten Ölwechsel 

finden zum richtigen Zeitpunkt statt.“ 

Leistung zu gewährleisten. Zu diesem 

Zweck haben wir bei NCH Europe unser 

Ölserviceprogramm (NOSP) entwickelt, 

um Unternehmen dabei zu helfen, ihre 

Anlagen in funktionsfähigem Zustand zu 

halten und Ölwechsel pünktlich durchzuführen. 

Getriebeölproben werden analysiert 

und es werden benutzerfreundliche 

Berichte erstellt, damit Betriebsleiter präzise 

Ergebnisse auf einen Blick sehen können 

und somit einen klaren Überblick über 

den Zustand von Anlagen sowie über die 

Gesamtsäurezahl des Öls haben. 

Genaue Analysen helfen Technikern insofern, 

dass sie eine Entwicklung schlechter 

Gewohnheiten im Hinblick auf falsches Ölmanagement 

verhindern. Durch die Kombination 

dieser Erkenntnis mit einer effektiven 

Reinigungslösung sowie mit einem angemessenen 

Getriebeöl können weitere 

schlechte Gewohnheiten bezüglich Ölwechsel 

und Bruchschäden unter Kontrolle 

gehalten werden. 

www.ncheurope.com/de 



Neue Baugröße schließt 

Drehmomentlücke 

SEW-Eurodrive schließt bei seinen Stirnradgetrieben mit der 

Baugröße R127 eine Drehmomentlücke. Auch sie kann mit 

Motoren, Adaptern oder eintreibenden Deckeln kombiniert 

werden. Als Getriebemotor erreicht das Stirnradgetriebe mit 

Drehstrommotoren der Effizienzklassen IE1 bis IE3 oder in 

Verbindung mit synchronen Servomotoren ein Drehmoment bis 

6 000 Nm. In zwei- oder dreistufiger Ausführung gibt es 35 fein 

abgestufte Übersetzungen. Als Doppelgetriebe mit einem vorgeschalteten 

Stirnradgetriebe der Baugrößen R77 können mit bis 

zu sechs Stirnradstufen Übersetzungen bis i = 20 936 erreicht 

werden. Neben der Fußausführung ist auch eine Flanschausführung 

erhältlich. Für besonders hohe Querkräfte, z. B. in Mischern 

oder Rührwerken, gibt es 

eine Ausführung mit 

verlängerter Flanschwelle 

und verstärkter Abtriebswellenlagerung. 

Mit der 

neuen Größe kann die 

Wirtschaftlichkeit gesteigert 

oder eine Drehmomentreserve 

von bis zu 

40 % geschaffen werden. 

www.sew-eurodrive.de 

Mehr Kraft an der Welle 

Bis zu doppelt so hohe maximale Drehmomente liefern drei 

Typen der Getriebebaureihe G500 von Lenze. Die Kegelradgetriebe 

G500-B lassen sich in ihrer zweiund 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 zweiund 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 zweiund 

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 

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DC-Antriebssystem für die 

Getränkeindustrie 

Durchgängig, modular, leicht zu verkabeln und energieeffizient ist 

das Antriebssystem VLT Flex Concept Advanced von Danfoss. Es 

ermöglicht Applikationen mit einer Gleichspannungsversorgung 

ohne nennenswerte Übertragungsverluste. Es besteht aus der 

Spannungsversorgung VLT Multiaxis Servo Drive zur Versorgung 

Washdown-fähige Getriebe für die 

Getränkeindustrie 

Nord Drivesystems präsentiert seine Antriebssysteme mit 

washdown-optimiertem Aluminiumgussgehäuse. Die leichten, 

korrosionsunanfälligen Getriebe lassen sich besonders einfach 

reinigen. Für Aluminiumantriebe bietet das Unternehmen die 

leistungsstarke Antikorrosionsbehandlung NSD Tup H. Diese ist 

von bis zu 25 Antrieben mit 560 VDC, und dem VLT Integrated 

Gear Drive. Mit der DC-Technologie für Abfüll- und Verpackungsanlagen 

sinken die Investitionskosten. Da die zentrale Anlagentechnik 

mit ihren Umrichtern samt Verkabelung entfallen und 

nur sehr kleine Leistungsschränke mit SPS, Hauptverteilung, 

Vorsicherungen und Netzdrosseln an der Anwendung notwendig 

sind, fallen die Schalträume kleiner aus. Zudem sinkt der Energieverbrauch: 

Die Anbindung von mehreren Antrieben in einer Linie 

in einem per DC-Link zusammengeführten Verbund erlaubt 

Load-Sharing. Bei der Vermarktung des Systems im Bereich 

Getränkeindustrie kooperiert Danfoss mit KHS. 

www.danfoss.de 

gemäß FDA Title 21 CFR 175.300 für Getränke- und Lebensmittelanwendungen 

zugelassen. Als langlebige und wartungsarme 

Alternative zu Edelstahlantrieben und lackierten Modellen sparen 

Antriebe mit NSD Tup H langfristig erhebliche Kosten ein. Bei 

dem Verfahren wird keine Beschichtung aufgebracht, sondern das 

Material bis tief unter die Oberfläche gehärtet. Daher kann nichts 

abplatzen. Selbst die Reinigung der Antriebe mit Hochdruckdampfstrahlern 

und der Einsatz mit Medienkontakt sind unproblematisch. 

DIN- und Normteile sowie die Abtriebswellen sind bei Antrieben 

mit NSD Tup H standardmäßig aus Edelstahl ausgeführt. 

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Sehr leichte und schwere 

Zahnstangengetriebe 

Besonders leichte Zahnstangengetriebe, z. B. für Verpackungsanlagen, 

und sehr schwere Edelstahl-Getriebe für große Lasten 

bietet Leantechnik mit den rundgeführten Lean SL 5.M und Lean 

SL 5.5. an. Das Lean SL 5.M hat in der Ausführung mit Profilwelle 

ein Gewicht von nur 0,36 kg und lässt sich auch in kleinste 

Bauräume integrieren. Es erreicht eine Hubkraft von 300 N, ist für 

Hubgeschwindigkeiten von bis zu 0,6 m/s ausgelegt und bietet 

eine Beschleunigung von bis zu 30 m/s 2 . Das Lean SL 5.5 entstand 

aus einer kundenspezifischen Anfertigung, bei der ein robustes, 

tragfähiges Edelstahl-Getriebe zum Bewegen schwerer Lasten 

gefragt war. Es hat eine Hubkraft von bis zu 25 000 N. Die Hubgeschwindigkeits- 

und Beschleunigungswerte gleichen denen des 

5.M, allerdings ist dieses Modell mit viel größeren Abmessungen 

und einem Gewicht von rund 44 kg deutlich robuster gefertigt. 

Damit eignet es sich für hohe Lasten, z. B. in Kommissionier- 

Stapelanlagen. 

www.leantechnik.com 

Leistungsfähigere 

Metall-Planetengetriebe 

Faulhaber erweitert seine Serie R von Metall-Planetengetrieben 

über die bisherigen Modelle 20/1R hinaus um die neuen Getriebe 

der Serien 26/1R und 32/3R. Diese neuen Produkte mit Durchmessern 

von 26 und 32 mm sind Weiterentwicklungen der 

bisherigen Getriebemodelle. Durch Beibehaltung der bisherigen 

Geometrie ist die mechanische Kompatibilität mit ihren Vorgängern 

gewährleistet. Als Ergebnis wurde die für den Impulszyklusbetrieb 

verfügbare Ausgangsleistung im Vergleich zur 

Vorgängergeneration mehr als verdoppelt. Möglich wurde diese 

Leistungssteigerung durch eingehende Designanalyse, umfangreiche 

Erprobung und sorgfältige Validierung. Die neuen Modelle 

erreichen im Dauerbetrieb eine erheblich bessere Eingangsdrehzahl 

von bis zu 9 000 bzw. 8 000 min -1 , was zu einer beeindruckenden 

Steigerung um 100 % führen soll. Im intermittierenden 

Betrieb kann die Eingangsdrehzahl bis zu 10 000 bzw. 

9 000 min -1 erreichen, sodass die Leistungen von DC- oder 

bürstenlosen Motoren 

optimal genutzt werden 

können. Auch das 

maximale Abtriebsdrehmoment 

wurde verbessert 

und liegt nun im 

Dauerbetrieb bei bis 

zu 4 bzw. 8 Nm. 

www.faulhaber.com

Schneller zum fertigen Brötchen 

Servoantriebssystem ermöglicht weniger mechanischen Aufwand und 

kürzere Taktzeiten bei der Teigverarbeitung 

Um Brötchen in großer Produktvielfalt herstellen zu können und die 

unterschiedlichen Kundenanforderungen abzudecken, ist Modularität 

bei der Anlagenentwicklung gefragt. Wichtig hierfür ist eine flexible 

Antriebstechnik, mit der sich dynamische Vorgänge wirtschaftlich, 

kompakt und robust umsetzen lassen. Für das Stüpfeln, also 

die Formgebung der Brötchenteiglinge mittels Stempel oder 

Spezialmaschine, hat Siemens ein Servoantriebssystem geliefert, 

das kompakt, robust und wirtschaftlich ist. 

Dipl.-Ing. Bernd Lehmann ist 

Senior-Vertriebs beauftragter bei 

der Siemens AG in Chemnitz 

„Fachspezifisches Know-how ist eine der wichtigsten Kernkompetenzen 

von Traditionsunternehmen hier in Deutschland“, 

betont André Schwolow, Geschäftsführer und Inhaber von 

Trima Triebeser Maschinenbau in Triebes, Thüringen. Das 1887 gegründete 

Unternehmen ist nach einer bewegten Firmengeschichte 

heute wieder ein Familienunternehmen, welches auf die Entwicklung 

sowie den Bau von Maschinen und Anlagen zur Teigverarbeitung 

spezialisiert ist. „Unser Expansionskurs ist nicht zuletzt auch 

das Resultat unseres technologischen Fortschrittdenkens“, berichtet 

der Geschäftsführer. 

Eine der zentralen Strategien, die konsequent umgesetzt werden, 

ist bspw. die modulare Bauweise kompletter Teigverarbeitungsanlagen. 

Gerade Exportmärkte, die zu einem Großteil für den Erfolg 

von Trima verantwortlich sind, lassen sich so individuell und 

wirtschaftlich bedienen. Viel Erfahrung und Fachwissen steckt 

allein in der sogenannten Kopfmaschine, eine leistungsstarke 

Teigteil- und Wirkmaschine. Dort werden die Teiglinge gewichtsgenau 

portioniert und rundgewirkt als Ausgangsprodukt für die 

folgenden Anlagenmodule ausgegeben. Einer der Wettbewerbsvorteile 

von Trima ist bspw., „dass auch weiche Teige verarbeitet 



werden können, was viel prozesstechnisches Geschick erfordert“ 

erläutert André Schwolow. 

Moderne Antriebstechnik unterstützt 

modulare Strategie 

Jede Arbeitsstation besitzt eine eigene Simatic S7-1200 Steuerung 

von Siemens, die als Kompaktlösung optimal in das modulare Anlagenkonzept 

passt. Die Kommunikation der einzelnen Produktionsmodule 

funktioniert per Profinet – ausgehend von der Kopfmaschine. 

André Schwolow erklärt: „Im Zuge unserer Modularisierungsstrategie 

suchen wir konsequent nach Detaillösungen, die robust, wirtschaftlich 

sowie flexibel einsetzbar sind und sich gleichzeitig optimal 

in unsere Steuerungstopologie integrieren lassen.“ 

Dazu gehört die moderne Servo-Antriebslösung von Siemens, 

bestehend aus dem Frequenzumrichter Sinamics V90 und dem 

Synchronmotor Simotics S-1FL6. Mit ihr werden die portionierten 

Teiglinge in der Stüpfeleinheit mit dem jeweiligen Muster geprägt 

und weitertransportiert. Gerhard Fleischer, verantwortlich für die 

technische Realisierung bei Trima, erläutert: „Diese Antriebslösung 

ist kompakt, robust und wirtschaftlich.“ 

Damit liefert er gleich drei Gründe, weshalb die bisherige Lösung, 

bestehend aus Frequenzumrichter und Asynchronmotor mit 

Schrittgetriebe, substituiert wurde. „Mit der Antriebslösung konnten 

wir den bisherigen hohen mechanischen Aufwand deutlich 

reduzieren“, bestätigt André Schwolow. Seit Ende 2016, als die erste 

Anlage mit dem Sinamics V90 ausgeliefert wurde, sind das Stüpfeln 

sowie der Weitertransport zudem noch flexibler einstellbar und 

schneller als früher. 

Einfache Gesamtlösung – auch mit 

Profinet-Kommunikation 

Was prädestiniert nun den Sinamics V90 gerade für diese Art 

von Maschinen? Darauf gibt es viele Antworten. Der Frequenzumrichter 

bildet mit dem Simotics S-1FL6-Motor eine optimal 

aufeinander abgestimmte Antriebseinheit, was eine einfache 

Plug-&-Play-Inbetriebnahme ermöglicht. Aufgrund ihrer technologischen 

Eigenschaften ist die Lösung robust und dynamisch. 

Durch den integrierten Absolutwertgeber ist neben der Drehzahlund 

Drehmomentregelung auch ein Positionierbetrieb möglich. 

Zwei unterschiedliche Antriebsvarianten sorgen für die wirtschaftliche 

Einsatzbreite, nämlich als Impulsfolge-Version sowie mit 

Profinet-Kommunikation. 

Bei Trima entschieden sich die Verantwortlichen für die Profinet-Version, 

die es seit der Hannover Messe 2016 gibt und die seit 

Ende 2016 mit einer integrierten Lageregelung (EPos) ausgestattet 

ist. Für die einfache Inbetriebnahme und Projektierung der Antriebe 

liefert Siemens das Projektierungstool Sinamics V-Assistant. 

Über den USB-Anschluss lassen sich die Daten der ausgewählten 

Geräte direkt in den Frequenzumrichter spielen. Per „One-Button- 

Tuning“ ist ebenfalls eine schnelle Motoroptimierung möglich 

(Auto Servo Tuning). 

Leichte Integration in das Engineering Framework 

Der Sinamics V90 wird über eine GSD-Datei in das Engineering 

Framework „TIA Portal“ von Siemens eingebunden. Das Engineering 

der gesamten Maschine – angefangen von der Antriebstechnik


01 02 

03 

01 Trima hat sich auf die Entwicklung und den Bau von Teigverarbeitungsanlagen 

spezialisiert; im Fokus steht dabei der modulare Aufbau 

02 Gerhard Fleischer, verantwortlich für die technische Realisierung bei 

Trima: „Moderne Antriebstechnik wie der Sinamics V90 ergibt eine elegante 

Lösung für mehr Flexibilität“ 

03 Mit Profinet-Kommunikation ist die Einbindung des Servoantriebssystem 

in die Steuerungstopologie besonders komfortabel 

(Sinamcis V90) über die Steuerungstechnik (S7-1200) bis hin zur 

Visualisierung (Basic Panels) – erfolgt im TIA Portal, sodass die 

vollständige Inbetriebnahme in einem Tool durchgeführt wird. Das 

vereinfacht nicht nur die Programmierung, sondern liefert in Verbindung 

mit der Profinet-Kommunikation die Grundlage für umfassende 

und durchgängige Diagnosemöglichkeiten. „Genau das 

brauchen wir, um die Verfügbarkeit unserer Maschinen und Anlagen 

weiter zu erhöhen“, versichert André Schwolow. 

Die Auswahl der Komponenten kann über das Konfigurationsund 

Projektierungstool DT-Konfigurator oder eine Schritt-für- 

Schritt-Auswahl in der Broschüre erfolgen. So wurde für die 

Stüpfelmaschine die ideale Antriebseinheit, bestehend aus Motor, 

Frequenzumrichter und Getriebe, zusammengestellt. Gerhard 

Fleischer berichtet: „So konnten wir uns für einen kleineren Motor 

entscheiden, was die Gesamtlösung zusätzlich wirtschaftlicher gemacht 

hat.“ Kurz gesagt: Die lineare Stüpfelbewegung übernimmt 

ein Servomotor mit 1 kW, für die rotatorische Transportbewegung 

genügt indes ein S-1FL6 mit 0,4 kW. 

Eine Gesamtlösung für mehr Antriebsperformance 

Entscheidend ist neben den erwähnten Kosteneinsparungen das 

Plus an Performance durch die neue Antriebslösung. Antrieb und 

Motor besitzen eine bis zu dreifache Überlastfähigkeit. So lassen 

sich überschneidende Stüpfel- und Transportbewegungen ausführen, 

was zu kürzeren Taktzeiten führt. Durch individuell einstellbare 

Anfahrrampen treten dabei auch keine harten Spitzenströme 

auf. In Verbindung mit TIA Portal und der modernen Steuerungsund 

Visualisierungstechnik ist am Display sogar eine Sprachenumschaltung 

möglich. „Das bestätigt unsere Strategie, moderne 

Technik in unsere Maschinen und Anlagen zu integrieren“, fasst 

Firmenchef Schwolow zusammen. 

Denn als Sondermaschinenbauer für Bäckereimaschinen muss 

Trima nahezu bei jedem Auftrag auf die Wünsche und Akzente der 

weltweiten Kunden flexibel eingehen können. Bei der Umstellung 

von der Teilmechanik auf die Motion-Control-Lösung erwies sich 

das Antriebssystem als unkompliziert. 

Hinzu kommt: Das Servoantriebssystem Sinamics V90 ermöglicht 

einen zuverlässigen Betrieb auch in anspruchsvollen Umgebungen. 

So verfügen die Geräte über einen erweiterten Temperaturbereich. 

Dieser macht sie bspw. für Aufträge in asia tischen 

Ländern ideal, wo höhere Umgebungstemperaturen auf treten 

können. Die kompakte Bauweise sorgt zudem dafür, dass sie problemlos 

in den Maschinenmodulen bei Trima verbaut werden 

können. Firmenchef Schwolow freut sich: „Solche nachhaltigen 

Detaillösungen führen dazu, dass wir den technologischen Fortschritt 

weiter vorantreiben und dadurch unseren Expansionskurs 

mit Dynamik unterstützen.“ 

www.siemens.com 


Technologie mit Weitblick – 

mehr Effizienz durch 

vorausschauende Wartung 

Mit den vorgefertigten Smart Condition Monitoring Kits von Mitsubishi 

Electric identifizieren Sie Fehlerquellen bereits vor ihrem Auftreten, 

vermeiden ungeplante Stillstandszeiten und erhöhen so die Produktivität 

Ihrer Anlage. Die leistungsstarke Plug&Play-Lösung ist dabei nicht nur 

einfach zu integrieren, sondern analysiert im Gegensatz zu herkömmlichen 

Überwachungskonzepten auch schwingungsabhängige Parameter, 

die dank Ethernet-Anbindung in Echtzeit und mit transparenter Maßnahmenempfehlung 

an die Leitebene übermittelt werden. 

Mehr Informationen finden Sie unter de3a.mitsubishielectric.com/conditionmonitoring 

oder auf der Motek 2017 in Stuttgart, Halle 7, Stand 7509 sowie auf 

der SPS IPC Drives 2017 in Nürnberg, Halle 7, Stand 391

Gemeinsam optimale Lösungen entwickeln. 

Integriertes 

Energiemanagement 

Rückverfolgbarkeit 

Prozess- 

Management 

Management der 

erneuerbaren Energien 

Qualitäts- und 

Ausschusssicherheit 

Produktionsreport 

in Echtzeit 

Flexibilität von kleinen 

bis großen Chargen 

Vom Auftragseingang, 

Produktion bis zur Lieferung 

Direkte Verbindung 

ins MES/ERP ohne PC 

Vorbeugende 

Instandhaltung 

Strategische Weitsicht und Innovationskraft 

für die richtige Entscheidung 

Industrie 4.0 stellt Unternehmen vor neue Herausforderungen. 

Voraussetzung für das klare 'Ja' zu neuen Herausforderungen ist die 

Zusammenarbeit mit einem verlässlichen Partner. 

Genau hier setzt Mitsubishi Electric als Mitglied der e-F@ctory Alliance 

an. In Zusammenarbeit mit einem Netzwerk von Partnerfirmen bieten wir 

ein vielfältiges Lösungsportfolio innerhalb der Fabrikautomatisierung an 

und zeigen Wege auf, wie sich deren Anbindung an die IT erfolgreich für 

Ihre Anforderungen umsetzten lässt. 

de3a.mitsubishielectric.com/fa


Optimal zu reinigender Edelstahlmotor 

Der IEC-Edelstahlmotor von ABB mit gekapselter Wicklung ist für Washdown-Anwendungen in der 

Nahrungsmittelindustrie vorgesehen und eignet sich für Clean-in-Place-Verfahren. Die Schutzart 

IP69K macht ihn widerstandfähig gegen das Hochdruckreinigen mit 80 °C heißem Wasser und Druck 

bis 100 bar aus kurzer Distanz. Durch die geschlossene, nicht belüftete Konstruktion ist die Oberfläche 

glatt, sodass das Wasser gut ablaufen kann und sich keine Verunreinigungen ansammeln könnten. 

Zur Schmierung werden H1-Lebensmittelschmierstoffe verwendet. Im Vergleich zu Standardmotoren 

kann der IEC-Edelstahlmotor deutlich länger in rauen, feuchten Betriebsumgebungen 

eingesetzt werden. Zunächst sind die Motoren mit einer Leistung von 0,37 bis 1,5 kW verfügbar, 

höhere Leistungen bis 7,5 kW sollen demnächst folgen. Sie sind in 2- bis 6-poligen Versionen für 230 

bis 690 V mit 50 Hz oder 60 Hz mit UL-Zulassung lieferbar. Durch die flexible Montage (B14, B5, B3) 

passen sie zu fast jeder Anwendung. 

www.abb.de 

Kompakter Außenläufermotor für 

Serienanwendungen 

Einen flachen und sehr kompakten Außenläufermotor stellt 

das Unternehmen Nanotec mit dem DF32 vor. Der achtpolige 

bürstenlose DC-Motor erreicht bei einem Durchmesser von 

32 mm und einer Höhe von 18 mm eine Nennleistung von 7,4 W. 

Neben der Standardwicklung für 24 V mit einer Nenndrehzahl 

von 2 760 U/min sind für Serienanwendungen auch kundenspezifische 

Wicklungsausführungen möglich. 

Die Rückmeldung der Rotorlage erfolgt bei dem 

Motor über Hallsensoren. Über eine Flachbandleitung 

lässt sich der DF32 mittels einer 

passenden ZIF-Buchsenleiste in Serie schnell 

und platzsparend mit einer Steuerungsplatine 

verbinden. Für Testzwecke mit 

normalen Litzen bietet Nanotec zusätzlich 

eine Adapterplatine an. 

www.nanotec.de 

FTP Stellzylinder 

w Energieeffizient 

w Der perfekte Ersatz für 

hydraulische Pressen 

w Offene Motorschnittstelle 

www.a-drive.de 

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DICHTUNGSTECHNIK 

PREMIUM-QUALITÄT SEIT 1867 

Wassergekühlte Motoren mit einer 

Leistung von bis zu 700 kW 

Die wassergekühlten Motoren der Reihe K1W von WEG sind bis 

Energieeffizienzklasse IE3 verfügbar und bieten eine Leistung 

von bis zu 700 kW bei geringem Einbauvolumen. Zahlreiche 

Ausführungsoptionen eröffnen darüber hinaus vielfältige Einsatzmöglichkeiten, 

so z. B. in Mischern, Extrudern, Spritzgieß-, Druck-, 

Papier- und Drahtziehmaschinen. Entwickelt wurde die Reihe 

von der WEG-Tochterfirma Antriebstechnik KATT Hessen (AKH). 

Zum Einsatz kommen die Motoren u. a. dann, wenn viel Leistung 

auf engem Raum benötigt wird und ein möglichst geringes 

Geräuschniveau erzielt werden soll. Die Motoren-Reihe ist 

standardmäßig in Schwinggrößenstufe A, Schutzart IP55 

und Isolationsklasse F ausgeführt. Die Achshöhe 

liegt zwischen 200 bis 355 mm. In der Standardausführung 

verfügen sie über Motorgehäuse 

und Lagerschilde aus Stahl. 

Für die elektrische Ausführung 

stehen u. a. die Optimierung für 

den Frequenzumrichter-Betrieb 

sowie Sonderspannungen und 

-frequenzen als Optionen bereit. 

www.weg.net 

COG SETZT ZEICHEN: 

Der Horizont ist unsere Zielgerade. 

JAHRE 

Wir sind stolz und dankbar für den Erfolg unseres Familienunternehmens: 

Nur 0,3% der deutschen Unternehmen erreichen die 150. Umso mehr freuen wir 

uns auf viele weitere spannende Jahre als führender Anbieter von Präzisionsdichtungen. 

Auch im 151. Jahr richten wir den Blick optimistisch nach vorn und 

halten Ausschau nach neuen Lösungen – für Sie und für die Zukunft. 

Natürlich gemeinsam mit Ihnen! 

www.COG.de


Für optimale Backergebnisse 

Kompakte Stellantriebe bieten hohe Flexibilität bei Produktwechseln 

in Teigteil- und Wirkmaschine 

In Maschinen für industriell 

gefertigte Backwaren müssen 

Produktwechsel flexibel, exakt und 

mit großer Wiederholbarkeit 

ausgeführt werden. Das erfordert 

Präzision bei zahlreichen Einstellund 

Justierarbeiten. In einer neuen 

Teigteil- und Wirkmaschine von 

WP Kemper kommen kompakte 

Feldbus-Positionierantriebe von Siko 

zum Einsatz, die Motor, Getriebe, 

absolutes Messsystem sowie Steuerund 

Leistungselektronik in sich 

vereinen. So wird eine hohe 

Präzision erreicht. 

Industrielle Produzenten von Back- und 

Konditoreiprodukten müssen heute in der 

Lage sein, breite Produktpaletten anzubieten 

und zugleich flexibel auf schwankende 

Bestellmengen zu reagieren. Für die individualisierte 

Produktion von industriell gefertigten 

Backwaren entstehen hohe Anforderungen. 

Die eingesetzten Maschinen 

sollten in ihrer Art zu fertigen äußerst variabel 

sein. Viele Anbieter setzen deshalb auf 

die Automatisierung ihrer Anlagen. 

Die Firma WP Kemper, Anbieter von Maschinen 

und Anlagen zur Teigherstellung 

und Teigweiterverarbeitung, bietet mit der 

Soft Star CTi eine Teigteil- und Wirkmaschine 

mit hohem Innovationsgrad, die den 

Wechsel auf neue Produkttypen automatisiert. 

Die Anforderungen an die verbauten 

Antriebe sind dabei in mehrfacher Hinsicht 

anspruchsvoll: Sowohl im Bereich des 

Handlings als auch bei der Portionierung 

und der Formgebung sind beim Produktwechsel 

Anpassungen von Achspositionen 

und Anpresskräften erforderlich. Um die 

Prozesssicherheit bei Veränderung der Prozessvariablen 

sicherzustellen, sind für alle 

automatisierten Teilprozesse hohe Wiederholgenauigkeiten 

erforderlich. Überdies 

setzt die Krafteinleitung hohe Drehmomente 

voraus. Die starken Schwankungen in 

Größe und Gewicht der Teiglinge 

erfordern gleichzeitig kompakte 

Baugrößen sämtlicher Antriebskomponenten, 

um Störkonturen 

zu vermeiden. Auf der Suche nach geeigneten 

Motoren stieß WP Kemper auf die 

Stellantriebe AG26 von Siko, die für die 

Gewichtseinstellung der Rohteiglinge, die 

Höhenverstellung an Produktübergaben 

und die Höhenverstellung von Andruckrollen 

zuständig sind. 

Hohe Genauigkeit bei Gewicht 

und Druck 

Die Soft Star CTi wird mit einer Teigmenge 

von 160 bis 300 kg befüllt. Über den Haupttrichter 

wird der Teig zugeführt und rutscht 

nach unten in den Walzbereich. Dort wird 

die im Programm definierte Menge vom 

restlichen Teig abgetrennt. Je nach verarbeitetem 

Rezept werden dort in einer Messtrommel 

Teigstücke von 20 bis 140 g portioniert. 

Die Genauigkeit der Maschine 

beträgt hierbei ± 1 g. Die Teiglinge werden 

über einen Zuführ-Kolben in die Näpfe der 

Messtrommel eingebracht. Dort werden sie 

mit einem definierten Druck zusammengepresst, 

um die erforderliche Dichte des 

Teigs sicherzustellen. Von der Messtrommel 

werden die Teiglinge über ein internes 

Michaela Wassenberg ist 

freie Journalistin aus Nürnberg 

01 Der Positionierantrieb AG26 ist 

u. a. für die Gewichtseinstellung der 

Rohteiglinge und die Höhenverstellung 

von Andruckrollen zuständig


02 Die Teigteil- und Wirkmaschine Soft Star CTi produziert effizient 

Teiglinge mit hoher Qualität und Gewichtsgenauigkeit 

03 Fünf Positionierantriebe sorgen in der Teigteil- und Wirkmaschine 

für automatisierte Formatwechsel 

Band in die Rundwirkeinrichtung transportiert. 

Durch Wälzbewegungen werden die 

Teiglinge analog zum Rollen des Teigs zwischen 

den Händen eines Bäckers rundgewirkt 

und zuletzt leicht plattgedrückt, um 

unerwünschtes Wegrollen bei den Nachfolgeprozessen 

zu verhindern. 

Die Besonderheit der Soft Star CTi liegt 

in der Möglichkeit, die Krafteinleitung individuell 

zu parametrieren. So fließt die präzise 

Kontrolle der Anpresskraft unmittelbar 

in die Qualität des Endprodukts ein. Übermäßiger 

Druck würde den Teig „stressen“ 

und führt mithin zu unerwünschten Backergebnissen. 

Der korrekte Anpressdruck 

wird einerseits durch die Wiederholgenauigkeit 

der Positionierung und andererseits 

durch das große Drehmoment bei gleichzeitig 

möglichst geringem Platzbedarf erzielt. 

Hierin liegt der entscheidende Vorteil 

der Stellantriebe: Trotz der kleinen Einbaugröße 

vereinen diese Motorsteuerung, Absolutwertgeber, 

Leistungselektronik, Getriebe 

und Buskommunikation. Dadurch 

wird es möglich, die Achsposition direkt an 

der Welle abzutasten, wodurch sich eine 

höhere Präzision als in Lösungen mit externem 

Getriebe erreichen lässt. Während der 

Wettbewerb sich bei vergleichbaren Anwendungen 

im Bereich von ein bis zwei 

Grad bewegt, lassen sich mit den Siko- 

Antrieben Genauigkeiten von einem halben 

Grad erreichen. Pro Umdrehung beträgt die 

Auflösung 720 Inkremente. 

Rüstfreier Produktwechsel und 

hohe Prozesssicherheit 

Das Zusammenspiel der Stellantriebe innerhalb 

der Produktionseinheit wird über 

die Maschinensteuerung synchronisiert. 

Die Buskommunikation erfolgt in diesem 

Fall über Profinet. Sie lässt sich auf Wunsch 

aber auch über Ethernet/IP, Powerlink 

oder Ethercat realisieren. In der HMI werden 

die Stellantriebe in das Gesamtsteuerungskonzept 

der Maschine integriert. 

Wird ein neues Produkt angewählt, stellen 

sich sämtliche Stellantriebe auf die neue 

Position ein und die Produktion kann unmittelbar 

fortgesetzt werden. Zusätzlich 

zur Reduktion der Rüstzeiten besteht ein 

weiterer Vorteil in der präzisen Reproduzierbarkeit 

der Backergebnisse. 

Durch das hohe Maß an Prozessintegration 

wird eine Überwachung des Gesamtprozesses 

erleichtert. Wenn etwa die Welle 

des Antriebs blockiert, meldet der Stellantrieb 

den Fehler an die Maschinensteuerung zurück. 

Die HMI fungiert als Master, von dem 

die übergeordneten Prozessfunktionen koordiniert 

werden. Einzelne Programmsequenzen 

wie die Höhenverstellung der Walzen 

übernehmen die Stellantriebe jedoch selbstständig. 

Die systemübergreifende Diagnostik 

ermöglicht es, Verschleiß frühzeitig zu 

detektieren und Wartungsvorgänge in die 

Produktionsprozesse zu integrieren. 

Erhöhtes Maß an Sicherheit bei 

Wartungsvorgängen 

Um kosteneffiziente Produktion über den 

gesamten Produktlebenszyklus der Maschine 

zu gewährleisten, wurde bei der 

Soft Star CTi das Augenmerk auf eine optimierte 

Wartbarkeit gelegt. Beim Austausch 

verschlissener Elemente entstehen im Vergleich 

zu den verbreiteten Lösungen mit 

Servomotor und externem Getriebe reduzierte 

Montage- und Einrichtungskosten. 

Der Stellantrieb muss lediglich auf die 

Welle aufgebracht und die Drehmomentstütze 

festgezogen und mit Klemmring 

gesichert werden. Um den Einrichtbetrieb 

zu erleichtern, ist kein externes Bedien- 

Panel erforderlich. Der Einrichter steuert 

die Achspositionen über zwei Taster, die 

sich direkt am Stellantrieb befinden. Lediglich 

bei der Erstinbetriebnahme ist ein 

einmaliges Referenzieren der Achsen erforderlich. 

Durch Einsatz eines Absolutwertgebers 

ist selbst bei Verdrehen der Welle 

im spannungslosen Zustand kein erneutes 

Achsreferenzieren erforderlich. 

Um einen vorzeitigen Defekt der Stellantriebe 

zu verhindern, wurden steuerungstechnische 

Schutzfunktionen integriert: 

Im Fall einer mechanisch blockierten 

Welle würde ein Anfahren des Antriebs 

gegen den mechanischen Widerstand zu 

einer starken Belastung des Motors und 

möglicherweise sogar zum Defekt führen. 

Im Fall der Siko-Antriebe werden jedoch 

laufend Position und Widerstand gegeneinander 

abgeglichen, sodass Schleppfehler 

bei blockierten Wellen erkannt werden. 

In einem solchen Fall stoppt das Programm 

und die Störung wird sofort an die Maschinensteuerung 

rückgemeldet, die ihrerseits 

einen Alarm ausgibt. So wird die Funktionsfähigkeit 

des Motors sogar im Fall einer 

mechanischen Störung bewahrt. Wird eine 

Spindel kontinuierlich schwergängiger, meldet 

das System, dass eine Reinigung bzw. 

der Austausch verschlissener Komponenten 

erforderlich wird. 

Der Produktionsbereich und der Antriebs-/Elektrobereich 

sind strikt voneinander 

getrennt und befinden sich in jeweils 

eigenen gekapselten Bereichen. Die Energieversorgungen 

von Steuerungs- und Leistungselektronik 

sind ebenfalls getrennt. 

Dadurch kann die Buskommunikation 

selbst dann aufrechterhalten werden, wenn 

die Leistungselektronik abgeschaltet ist. 

Dies wiederum ermöglicht ein erhöhtes 

Maß an Sicherheit bei Wartungsvorgängen, 

bei denen die Steuerungselektronik nicht 

stromlos geschaltet werden kann. 

Fotos: Aufmacher: Fotolia; 01: Siko; 02: WP Kemper; 

03: Bernd Ehlermann 

www.siko-global.com 



Wenn der Platz 

nicht reicht 

AC-Antriebe liefern 

Zuverlässigkeit trotz 50 % kleinerer Gehäuse 

Fertigungsunternehmen sehen sich der unablässigen 

Herausforderungen gegenüber, eine höhere Effizienz zu immer 

geringeren Kosten zu liefern. Freudenberg Performance Materials 

versteht diese Problematik. Das Unternehmen musste einen 

Drehstromantrieb in seiner Vliesstoff-Produktionsstätte in 

Kaiserslautern ersetzen. Mit Erfolg? 


Freudenberg Performance Material, ein 

weltweiter Anbieter von Lösungen für 

eine große Bandbreite an Märkten und Anwendungen, 

wie z. B. Fahrzeuginnenraum, 

Bausektor, gewerbliche Textilien, Hygieneartikel, 

medizinischer Bereich und Schuhproduktion 

begann mit der Suche nach 

einem Erzeugnis, das vor allem eine hohe 

Zuverlässigkeit aufweisen sollte. In der Vergangenheit 

hatte Control Techniques, ein 

Geschäftsbereich von Emerson, Freudenberg 

mit einer 1,4-MW-Antrieblösung ausgestattet 

und ist darüber hinaus der einzige 

Anbieter von Parallel-Wechselrichtermodulen, 

welche in der Herstellung von Vliesstoffen 

erforderliche Widerstandsfähigkeit 

und Belastbarkeit gewährleisten. 

Allerdings war die Herausforderung anspruchsvoller: 

In Kaiserslautern suchte man 

nach der Lösung mit der höchstmöglichen 

Effizienz, die gleichzeitig in der Lage sein 

musste, den Antrieb physikalisch in einem 

beengten Raumangebot unterzubringen. 

Außerdem wurde die etablierte Lösung 

mittlerweile nicht mehr hergestellt, und 

Ersatzteile waren schwierig aufzutreiben. 

Zudem war von großer Bedeutung, dass die 

vorhandene Lösung hinsichtlich des Energieverbrauchs 

im Betrieb teuer war. 

Nachdem man bereits gute Erfahrungen 

mit Produkten von Emerson gemacht hatte, 

brachte Freudenberg auch hier ein hohes 

Maß an Vertrauen in die neuen Produkte 

und die technische Unterstützung auf. 

Stellfläche gab Ausschlag 

Im Zuge ihrer Multi-Source-Strategie und 

um sicherzustellen, dass man die beste 

01 Polypropylen-Spinnvliesanlage 

Lösung zum besten Preis erhalten würde, 

evaluierte Freudenberg das Angebot an AC- 

Antrieben von einer Reihe an Anbietern. 

Schließlich fiel infolge der nur zur Verfügung 

stehenden kleinen Stellfläche die 

Wahl auf einen freistehenden Unidrive SP 

AC-Antrieb von Emerson. Die Antriebe in 

Schrankversion sind bis zu 50 % kleiner und 

signifikant leichter als andere kompakte 

Antriebsgehäuse, und eignen sich für Anwendungen, 

bei denen nur wenig Platz zur 

Verfügung steht. Der Unidrive SP8434 ist 

der leistungsfähigste Antrieb in Schrankversion 

im Gehäuse der Größe 8. Mit einem 

Eingangsspannungsbereich von 380–480 V 

bietet er einen maximalen Strom von 620 A 

mit einer typischen Ausgangsleistung von 

355 kW – und das alles auf einer kompakten 

Stellfläche von lediglich 800 × 600 mm. 

Um zusätzlich Platz zu sparen, wählte 

Freudenberg ergänzend zum Antriebsschrank 

die Incomer-Option, bei welcher 

der Hauptschalter bereits ab Werk eingebaut 

ist. Das heißt, dass der Antrieb 

anschlussbereit an die Fertigungsstätte geliefert 

wurde, um auf diese Weise den technischen 

Aufwand und die Installationskosten 

so gering wie möglich zu halten. Der 

Schutzschalter wurde in ein 400 mm breites 

Gehäuse innerhalb der 2 209 mm hohen 

Einheit mit kleiner Montagefläche eingebaut. 

Selbst mit der zusätzlichen Incomer- 

Option wiegt der Antrieb nur 340,6 kg, 

sodass sich das Ganze leicht in den verfügbaren 

Platz hineinbewegen ließ. 

Gleichzeitig mit der Aktualisierung des 

Drehstromantriebes installierte Freudenberg 

auch einen neuen Motor mit höherer 

Kapazität. Ein Resultat ist, dass damit nun 

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02 Werkseinfahrt Standort Kaiserslautern 

eine höhere Prozessleistung zur Verfügung 

steht und dafür jedoch weniger Energie 

verbraucht wird. 

Schnelle Inbetriebnahme 

Obgleich Zuverlässigkeit und Effizienz die 

primären Kriterien bei der Auswahl des 

Unidrive darstellten, war dem Technik- 

Team von Freudenberg auch noch eine 

Reihe anderer Merkmale wichtig. Modularität 

war so ein derartiges Feature in Verbindung 

mit der einfachen Implementierung 

und dem reibungslosen Hochlaufen 

des Antriebes. 

Mithilfe des PC-Tools CT-Soft zur Antriebskonfiguration 

konnte man den Antrieb 

unter Verwendung des Konfigurationsassistenten 

in Betrieb nehmen. Einstellungen 

03 Produktion Feinfilament Spinnvliesstoff 

können unter Nutzung der Smartcard ausgelesen, 

gespeichert und geladen werden. 

Dabei war die Lernkurve einfach, und zwar 

dank der Möglichkeit, die Konfiguration 

unter Zuhilfenahme animierter Live-Diagramme 

zu visualisieren und zu verändern. 

Zusammen mit dem CT-Soft Konfigurationspaket 

stellte Emerson auch sein CT- 

Scope-Paket zur Verfügung. CT-Scope ist 

ein voll ausgestattetes Software-Oszilloskop, 

das zur Betrachtung und Analyse der 

Werte des Antriebs im laufenden Betrieb 

Verwendung findet. Die Anwenderschnittstelle 

basiert auf einem herkömmlichen 

Oszilloskop, sodass das Freudenberg Technik-Team 

in Kaiserslautern dies im Einsatz 

als intuitiv empfand, was dazu beitrug, dass 

der Antrieb rascher in Betrieb genommen 

werden konnte. 

Hohe Kapazität, geringe Kosten 

Freudenberg bezeichnete Emersons technische 

Unterstützung als sachkundig und 

von großem Vorteil, da sie, was viel wichtiger 

war, stets sofort zur Verfügung stand. 

Wann immer die Ingenieure eine Frage 

hatten, erhielten sie eine Unter stützung 

von hoher Qualität, um optimal durch 

den Prozess der Inbetriebnahme geführt 

zu werden. Als ein Ergebnis dieser erfolgreichen 

Umrüstung stehen nun 

Antriebe von Control Techniques an erster 

Stelle der Auswahl für künftige Umrüstungen 

in Kaiserslautern. Das Unternehmen 

erwägt darüber hinaus die Einführung von 

hocheffizienten Permanentmagnet-Synchronmotoren 

LSRPM von Leroy-Somer, 

um sogar noch höhere Energieeinsparungen 

zu erzielen. 

Zu den Erfahrungen mit Emerson sagte 

Hans Schneider, Elektromaschinenbaumeister 

bei Freudenberg: „Zuverlässigkeit, 

Performance und Effizienz sind für uns von 

entscheidender Bedeutung. Bei dem Umrichter 

Unidrive SP8434 haben wir alle drei 

dieser Ansprüche in einem Produkt vorgefunden, 

das auch in den begrenzten Raum 

passt, der uns zur Verfügung stand. Die installierte 

Software und die Unterstützung 

machte die Installation einfach für unser 

Team und wir können unseren Weg jetzt 

mit höherer Produktionskapazität zu geringeren 

Kosten weitergehen, gleichzeitig mit 

dem sicheren Wissen, dass Ersatzteile jederzeit 

erhältlich sind. Ich vertraue auf Emerson 

und ich gehe davon aus, dass wir sie für 

künftige Projekte dieser Art auch weiterhin 

heranziehen werden.“ 

www.emersonindustrial.com 



Explosionsgeschützter bürstenloser 

Servomotor 

Die 600 W starken, bürstenlosen Servomotoren der 

Serie SVTM 80B3X-Ex von Servotecnica sind 

zertifiziert nach Atex II 2G Ex d IIB T4 Gb 

und dürfen in Bereichen mit 

explosionsgefährdeten 

Staub- und Gasatmosphären 

betrieben 

werden. Mit ihrem 

feuerfesten Metallgehäuse 

entsprechen 

sie der Temperaturklasse 

T4 (maximale Oberflächentemperatur 

135 °C) und der 

Feuerwiderstandsklasse „D“ (metallische Brände). Die Servomotoren 

weisen eine oberflächengekühlte Konstruktion vom 

Typ IC 400 auf. Ihr komplett eingehauster Motor benötigt keine 

zusätzliche Ventilation. Um eine längere Lebensdauer zu 

erzielen, wurden fast ausschließlich Isolationsmaterialien der 

Isolierstoffklasse bis 200 °C verwendet. Die besondere Stator- 

Packung mit Wicklung in der Nut und der Einsatz von Neodym- 

Magneten garantieren eine hohe Leistungsdichte der Motoren 

und resultieren in einer sinusförmigen Quellenspannung. 

Für erhöhte Sicherheit sorgen Temperatursensoren an jeder 

Motorwicklung. Sie schützen vor Überhitzung und erhöhen so 

die Lebensdauer des Motors. 

www.servotecnica.de 

Motorenreihe DS2 für Kunststoffund 

Gummi-Anwendungen 

Baumüller erweitert seine Servomotorenreihe DS2 mit Drehzahlerhöhungen 

sowie einem größeren Leistungsspektrum. Diese 

Neuerungen eignen sich für Anwendungen in der Kunststoff- und 

Gummi-Industrie sowie für 

Druck-, Umform- und Textilmaschinen. 

Die kompakten 

Motoren erreichen mit der 

neuen Drehzahlerweiterung 

je nach Baugröße bis zu 

5 000 min -1 . Der Hersteller kann 

damit in dieser Baureihe mit 

Wasserkühlung oder optionaler 

Ölkühlung die Nennleistung 

der Motoren noch weiter 

steigern. Der Motor bietet 

durch die Steigerung der 

Nenndrehzahl ein Maximalmoment, das über einen weiten Drehzahlstellbereich 

zur Verfügung steht und damit die Beschleunigung 

verbessert. Es werden somit kürzere Zykluszeiten erreicht und die 

Produktivität der Maschine gesteigert. Die Leistungssteigerung durch 

die Drehzahlerhöhung führt zu einer optimalen Dimensionierung 

der Motor-Getriebedimensionierung und damit zu einer Verbesserung 

der Wirtschaftlichkeit. Die innenverzahnte Welle ist eine 

weitere Neuerung bei den Servomotoren der Baureihen DSC, DSP, 

DSD2 und DS2. 

www.baumueller.de 

Sevomotor-Baukasten mit zahlreichen 

Optionen 

Das Servo-Baukastensystem von Heidrive beinhaltet drei Servo- 

Baureihen mit einer Vielzahl an Standardkomponenten. Neben 

der für den asiatischen Raum gefertigten Heimotion Compact 

(HMC)-Baureihe bietet das Unternehmen die Premium- 

Baureihe (HMP), die vor allem für den europäischen Raum 

interessant ist. Temperatursensoren, sicher angebaute Geber, 

UL-Zulassungen sowie verschiedene gängige Steckeranschlüsse 

sind in dieser Baureihe standard. Für hohe Beschleunigungswerte 

wurde die Baureihe Heimotion Dynamic (HMD) 

entwickelt. Diese Motoren zeichnen sich durch ihr dynamisches 

Verhalten und ihre Robustheit aus. Letztere wurde durch eine 

konzentrierte Wicklung erreicht. Die Motoren haben einen 

Wirkungsgrad von bis zu 94 %. Für alle drei Baureihen sind 

sämtliche Optionen (Geber, Bremse, Stecker, Kappen, Planetengetriebe 

usw.) des Baukastens verfügbar. Die Motoren umfassen 

einen Leistungsbereich von 50 bis 15,5 kW sowie ein Stillstandsmoment 

von 0,18 bis 110 Nm. Die Drehzahlen reichen von 2 000 

bis 9 000 min -1 . 

www.heidrive.de 

WEITERBILDUNG MIT FRAUNHOFER 

SEMINARREIHE ELEKTROMOBILITÄT 

– ELEKTRISCHE ANTRIEBE 

• 1-tägiges Seminar am Fraunhofer IFAM 

in Bremen 

• Seminarziel: Teil- und vollelektrische 

Antriebskonzepte und deren Fahrzeugintegration 

zu kennen und für verschiedene 

Anwendungsfelder zu adaptieren. 

• Nächster Termin: 14.November 2017 

Anmeldung: www.ifam.fraunhofer.de/ 

technischequalifizierung 

Veranstaltungstermine: 

www.academy.fraunhofer.de


Bürstenloser DC-Servomotor mit 

neuer Leistungsklasse 

Mehr Performance bei gleichem 

Bauvolumen 

Faulhaber erweitert 

mit dem bürstenlosen 

DC-Servomotor 2264...BP4 

die leistungsstarke 

Produktfamilie BP4. 

Neben einem sehr guten 

Verhältnis von Drehmoment 

zu Größe und 

Gewicht bietet der 

Kleinantrieb integrierte 

Sensorik und einen breiten 

Drehzahlbereich. Der 

vierpolige Motor erreicht ein Drehmoment von 59 mNm, bei nur 

140 g Gewicht und einem Durchmesser von 22 mm. Außerdem 

soll er bis zu 34 500 Umdrehungen in der Minute schaffen. Der 

Grund für diese Leistungsstärke ist die neuartige Segment-Wicklung 

der Spule, die für diese Motoren entwickelt wurde. Dank der 

überlappend ineinandergesteckten, einzeln gewickelten 

Segmente lässt sich in der Spule eine besonders große Menge 

Kupfer unterbringen. Erwünschter Nebeneffekt ist die große 

Wicklungssymmetrie mit minimalen Verlusten und entsprechend 

hohem Wirkungsgrad. Dank der kompakten Spule findet eine 

belastbare Welle mit 4 mm Durchmesser und passender Lagerung 

Platz. Mit seinem geringen Trägheitsmoment ist der Motor gut für 

den dynamischen Start-/Stopp-Betrieb geeignet. 

www.faulhaber.com 

Eine um bis zu 30 % gesteigerte Leistungsdichte mit einem 

optimierten Drehmoment-Drehzahl-Verhältnis bietet der 

Synchron-Servomotor AKM2G von Kollmorgen. Diese resultiert 

aus einer Wickeltechnologie, mit der die Kupferverluste der 

Wicklungen gesenkt werden. So bietet der Motor eine höhere 

Energieeffizienz und Raum für mehr Leistung bei gleichem 

Bauvolumen. Zudem zeigt er ein gleichmäßigeres Cogging- 

Verhalten, was die Regelungsgenauigkeit verbessert. Der neue 

Servomotor aus der AKM-Familie erscheint zunächst in sechs 

Baugrößen mit Leistungen zwischen 0,3 und 10 kW. Er lässt sich 

mit unterschiedlichen Rückführungssystemen ausrüsten und 

ist vorrangig mit der Einkabelanschlusstechnik versehen. 

Aufgrund des modularen Aufbaus der Reihe 

können die Motoren individuell auf eine 

Anwendung angepasst werden, z. B. auch mit 

den Servoreglern der Reihe AKD2G. 

www.kollmorgen.com 

Kompakter Motion-Control-Antrieb 

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, der 

Sicherheitsfunktion STO und SIL3 ausgestattet. 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 auch mit den spielarmen Planetengetrieben des 

Herstellers kombiniert werden. Anwendungsbereiche sind z. B. die 

Verpackungstechnik sowie Druck- und Etikettiermaschinen. 

www.bonfiglioli.com 

BLDC-Motor mit Anbauten und 

integrierter Kommutierung 

HBR MOTOREN 

Hochleistung innovativ verpackt 

• Synchron- Servomotoren 

• bis 6,4kW mit optionaler Fremdlüftung 

• Spitzendrehmoment bis 69Nm 

• kundenspezifische Ausführungen in Kleinserien 

www.engelantriebe.de 

Produktseite 

HBR Motoren 

Der eisenlose BLDC-Motor BGA 22x22 D Core 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 Überlastfähigkeit 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. Zudem kann ein Geber im Motordurchmesser 

RE 22 mit 256 bzw. 360 Impulsen pro Umdrehung an 

den Motor angebaut werden. Für einfache Anwendungen steht die 

Variante BGA 22 D Go mit integrierter Kommutierungselektronik 

und den Funktionen Drehrichtungsumkehr, Start/Stop, Drehzahl 

Eingang, und Drehzahlsignal zur Verfügung. Für einen Nennmoment 

bis 1,5 Nm stehen auf der Abtriebsseite 

die Planetengetriebe PLG 22 

und PLG 24 zur Verfügung. 

www.dunkermotoren.de 


Engel-Elektroantriebe.indd 1 24.08.2017 11:44:13


Kompakte Servotechnik im Doppelpack 

Mit dem E°Darc C08D ergänzt Ferrocontrol sein Portfolio an 2-Achs-Servoreglern um ein noch 

leistungsstärkeres Modell: Das Doppelachsmodul integriert zwei Endstufen und verfügt über 

2 × 8 A Nennstrom. Das kompakte Design spart gegenüber Einzelachsreglern Feldbusschnittstellen 

und bietet ein einfaches Verkabelungskonzept. Das Doppelachsmodul basiert auf einem 

FPGA-Design, das durch quasianaloge Parallelverarbeitung Maßstäbe in Sachen Dynamik und 

Regelgüte setzt (Regeltaktfrequenz: 12 kHz). Eine standardmäßig implementierte 

sichere Impulssperre STO sorgt für eine zuverlässige Unterbrechung der 

Energieversorgung zum Antrieb. Der E°Darc C08D eignet sich für den 

geregelten und gesteuerten Betrieb von Synchron- und Linearmotoren und 

kann mit drehmomentstarken Motoren betrieben werden. Als Geberschnittstellen 

bietet der Regler Resolver, Hiperface, EnDat, SinCos und Inkremental. 

Über eine EtherCAT- oder CANopen-Schnittstelle können die Antriebe einfach 

und flexibel angebunden werden. 

www.ferrocontrol.de 

Verbesserte Effizienz 

im Dauerbetrieb 

Mit den Allen-Bradley-Kinetix 

VPC-Servomotoren von Rockwell 

können Maschinen mit größeren 

Geschwindigkeiten und höherem 

Drehmoment betrieben und 

damit der Maschinendurchsatz 

verbessert werden. Der Motor 

bietet ein hohes kontinuierliches 

Drehmoment bei höheren 

Drehzahlen über längere 

Zeiträume hinweg. Durch innen 

liegende Permanentmagneten 

kann er in der Feldschwächung 

betrieben werden. So lässt sich 

eine Last kontinuierlich und weit 

über die Nenndrehzahlen des 

Motors in der Maschine 

befördern. Bei dieser Technik 

können Hersteller Materialbahnen 

und Wickler mit hohen 

Geschwindigkeiten und 

konstanter Leistung einsetzen. 

Encoder-Optionen mit hoher 

Auflösung und Genauigkeit 

sorgen für eine präzise und 

schnelle Regelung, was z. B. in 

der Druckindustrie von Nutzen 

ist. Die Serie erfüllt die 

IE4-Norm. Der Motor ist zurzeit 

nur für den Einsatz mit dem 

Kinetix 5700-Servoantrieb 

ausgelegt. Die Funktionalität 

soll aber auf weitere Antriebe 

ausgeweitet werden. 

WIR SIND 

HERSTELLER 

LOKAL. SCHNELL. FLEXIBEL. 

„SMC Deutschland bietet ein außergewöhnlich umfangreiches 

Produktspektrum. Unsere große Fertigungstiefe, 

eine hochmoderne lokale Produktion und hervorragend 

qualifizierte Mitarbeiter sichern unseren Kunden schnell 

verfügbare Produkte und individuelle Lösungen.“ 

Marius Pulter, Manager Production, Egelsbach 

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Perfekt 

verstreckt 

Integrierte Antriebslösung macht 

Faserproduktion flexibler und produktiver 

Die Märkische Faser GmbH stellt seit über 50 Jahren 

unterschiedliche Produkte aus Polyesterfasern her. 

Um auch auf spezielle Anforderungen des Marktes 

weiterhin schnell reagieren zu können, modernisierte 

das Unternehmen vor kurzem gemeinsam mit Siemens 

die Antriebstechnik in zwei seiner Faserlinien mit einer 

modernen und integrierten Lösung. Lesen Sie mehr. 

Vor den Toren Berlins in Premnitz betreibt die Märkische 

Faser GmbH eine der bedeutendsten Produktionen für Chemiefasern 

Deutschlands. Die sieben Produktionslinien liefern pro 

Jahr rd. 55 000 t Faserprodukte, die z. B. in Autoverkleidungen, in 

Hygieneprodukten über Funktionsbekleidung bis hin zu Filtern für 

industrielle Anwendungen vorkommen. Eberhard Brack, geschäftsführender 

Gesellschafter der Märkische Faser GmbH: „Es ist unser 

Bestreben, auf dem globalen Textilmarkt eine aktive und verantwortungsvolle 

Position als Produzent von Spezial-Fasern einzunehmen 

und dadurch die regionalen Arbeitsplätze zu sichern.“ 

Bereits 1919 wurden am Standort Viskosefasern und Kunstseide 

produziert, 1942 wurden Fasern aus Polyamid entwickelt und 1953 

die ersten Versuchsanlagen für die Polyesterfaserherstellung in 

Betrieb genommen. Seit 1961 werden in Premnitz unter dem Markennamen 

Grisuten Polyesterfasern im industriellen Maßstab hergestellt 

– ein Produkt, mit dem das Unternehmen heute zu einem 

der führenden Produzenten in Europa gehört. 

Umfangreiche Modernisierung 

Ute Forstner ist Marketing Manager für chemische 

Industrie der Siemens AG in Karlsruhe 

Damit das Unternehmen seine Position auf dem Textilmarkt weiter 

festigen und ausbauen kann, investiert das Unternehmen in das 

Know-how seiner Mitarbeiter, aber auch in moderne Technologien 

in der Produktion. So wurde vor kurzem die Antriebstechnik in zwei 

der sieben Faserstraßen komplett modernisiert und die bestehende 

Lösung mit einem Gleichstrommotor mit Königswelle auf Servo- 

Einzelantriebe mit Verbundsteuerung umgestellt. Mit der neuen 

Antriebslösung wollte das Projektteam die Flexibilität in der Linie 

erhöhen. Zum anderen war die vorhandene Technik schon etwas in 

die Jahre gekommen, sodass es Schwierigkeiten bei der Ersatzteilversorgung 

gab. Um konkurrenzfähig zu sein, müssen die Straßen 

hochproduktiv arbeiten, daher war das Risiko eines Ausfalls nicht 

tragbar. Und schlussendlich kann das Projektteam mit der neuen 

Technik auch die Produktionsgeschwindigkeit weiter erhöhen. 

Um einen problemlosen Projektablauf im Vorfeld sicherzustellen, 

suchten die Verantwortlichen nach einem Partner für die Antriebstechnik, 

der nicht nur das komplette Paket für die Modernisierung 

inklusive Antriebe, Getriebe, Kupplungen, Schalttechnik liefern 

konnte, sondern auch entsprechenden Support bei der Projektierung 

der Antriebsapplikation und Inbetriebsetzung bot. Am Ende konnte 

Siemens den Auftrag gewinnen. Beide Unternehmen arbeiten bereits 

seit Jahren im Bereich Energie- und Antriebstechnik zusammen. Zu- 



01 Polyesterfasern unter dem Markennamen Grisuten kommen in vielen 

Industrieprodukten zum Einsatz 

02 Im Schaltschrank sind die Komponenten übersichtlich 

untergebracht und gleichzeitig gegen die rauen 

Produktionsbedingungen geschützt 

sätzlich stand mit dem Systemintegrator IAT auch ein erfahrener 

Partner für die Anbindung der neuen Antriebstechnik an die vorhandene 

Automatisierungstechnik zur Verfügung, der ebenfalls schon 

mehrere Projekte für die Märkische Faser GmbH umgesetzt hatte. 

Lösung aus einem Guss 

Die Konzeption startete im September 2014. Gemeinsam mit dem 

Projektteam des Faserherstellers erarbeitete Siemens eine Komplettlösung 

auf Basis von Integrated Drive Systems, die eine bessere 

Performance der Faserlinie ermöglicht, die Anlagenverfügbarkeit 

und die Maschinengeschwindigkeit erhöht und auch auf lange Sicht 

reparatur- und servicefähig bleibt. Eine weitere Anforderung war, 

dass die neue Lösung mit möglichst kurzen Stillstandszeiten implementiert 

werden musste, um die Auswirkungen auf die Produktion 

so gering wie möglich zu halten. Für die Faserstraße 7, mit der die 

Modernisierung startete, konzipierte das Projektteam eine neue 

Antriebslösung aus fünf Simotics M Servomotoren mit je einem 

Sinamics S120 Umrichter, einem Smart Line Modul zur Energierückgewinnung, 

drei Wärmetauschern mit Rückkühlern sowie den 

auf die Anlage abgestimmten Flender Getrieben und Kupplungen. 

Nach der Abwicklung des ersten Projektes machte sich Siemens 

dann an das zweite Projekt: Den Umbau der Königswelle auf Einzelantriebe 

der Faserstraße 1, wo ebenfalls eine Antriebslösung auf 

Basis von Integrated Drive Systems implementiert wurde. In dieser 

Linie besteht die Lösung aus neun Simotics M Motoren des Typs 

1PH8, ebenfalls mit Sinamics S120 Frequenzumrichtern und Flender 

Getrieben und Kupplungen. 

Die Siemens-Experten im Application Center in Chemnitz legten 

die Komponenten so aus, dass sie ausreichend Reserven für 

einen weiteren Ausbau der Produktivität bieten und den rauen 

Bedingungen in der Faserproduktion mit einer hohen Luftfeuchtigkeit, 

hohen Temperaturen und einer großen Staubbelastung 

Stand halten können. Dabei nutzte das Team auch das spezielle 

Antriebs-Know-how und die Projektleitungsexpertise weiterer 

Siemens-Bereiche und koordinierte die Aufgaben von IAT, die im 

Auftrag von Siemens die neue Antriebslösung in die existierende 

Automatisierungslandschaft bei der Märkische Faser GmbH integrierte. 

Neben dem Hardwareengineering übernahm Siemens die 

Services für das Applikationsengineering und lieferte die schlüsselfertige 

Schaltanlage. Der mechanische Umbau wurde von den 

Mitarbeitern der Märkische Faser GmbH problemlos durchgeführt. 

Beide Projekte wurden innerhalb des geplanten Kosten- und 

Zeitrahmens von zwei Jahren abgeschlossen. Die neuen Lösungen 

für beide Faserstraßen fügen sich nun nahtlos in den Anlagenverbund 

in der Produktion ein. 

Vielfältige Vorteile im Betrieb 

Schon kurz nach der Inbetriebnahme zeigen sich die Vorteile der 

integrierten Antriebslösung. Die Faserlinien sind flexibler als bisher, 

da Parameter wie das Verstreckungsverhältnis während der 

Fahrt geändert werden können. Auch die Verfügbarkeit ist höher als 

früher und die Anlagen lassen sich aufgrund der harmonisierten 

Systemlandschaft einfacher warten und instand halten. Noch dazu 

sind die Antriebe in das System zur Energiedatenerfassung integriert, 

sodass der Hersteller auch in dieser Hinsicht weitere Optimierungsmöglichkeiten 

hat. 

www.siemens.de


„Gigabit Industrial Ethernet“ 

Der Schlüssel zur Erreichung der Ziele von Industrie 4.0? 

Noch immer wird diskutiert, was 

Industrie 4.0 konkret bedeutet – 

aber eines steht fest: Ein höherer 

Vernetzungsgrad der Geräte und 

leistungsfähigere Netzwerke 

werden die Grundvoraussetzung 

zur Erreichung der mit diesem 

Konzept verfolgten Ziele sein. 

John Browett, General Manager 

der CLPA Europe, beschreibt die 

Netzwerkvoraussetzungen für 

Industrie 4.0. 

John Browett ist General Manager 

bei der CLPA Europe in Ratingen 

Angesichts von Zukunftstrends wie 

Kleinserienfertigung, stärkerer Individualisierung 

und mehr Wettbewerb, mit 

denen sich die Fertigungsindustrie auseinandersetzen 

muss, ist die Attraktivität der 

Konzepte von Industrie 4.0 leicht nachzuvollziehen. 

Industrie 4.0 und das Industrial 

Internet of Things (IIoT) können nicht nur 

viele der Herausforderungen überwinden, 

sondern auch Innovationen ermöglichen, 

an die bis heute noch kein Hersteller gedacht 

hat. 

Industrie 4.0 lässt sich als Kombination 

cyber-physischer Systeme mit dem IIoT 

definieren. Getragen wird das Ganze von 

ethernet- und internetbasierten Technologien, 

die die uneingeschränkte Vernetzung 

und Kommunikation aller Geräte 

und Systeme ermöglichen, unabhängig 

davon, wo sich die jeweilige Komponente 

befindet oder worum es sich dabei konkret 

handelt. Es wird heute viel über hohe Vernetzungsgrade 

gesprochen, üblich sind 

aber Inkompatibilitäten von Netzwerken 

und Technologien, d. h. Projekte sind in 

separate Inseln unterteilt. In dem Maße, 

wie wir Inkompatibilitäten überwinden 

und höhere Integrations- und Vernetzungsgrade 

erreichen, werden Produktionsmaschinen 

im Industrie-4.0-Szenario transparenter. 

So sollen eines Tages intelligente 

Fabriken entstehen, die autonome Produktwechsel 

durchführen, Produktionsmaschinen 

automatisch umstellen und 

möglicherweise sogar die Produktionsmenge 

selbsttätig der Nachfrage anpassen 

können. Folglich werden auch das Internet 

und die Kollaboration mit Kunden und Lieferanten 

auf einem höheren Level integriert 

als es bislang möglich ist. 

All das setzt voraus, dass die Netzwerke 

die entsprechenden Informationen in Echtzeit 

an ihre Bestimmungsorte übertragen. 

Ethernet ist ein guter Ausgangspunkt für 

diese Infrastruktur, aber die benötigte 

Leistung bedarf einer Technologie mit 

größerem Potenzial als derzeit üblich. 

CC-Link IE kann sämtliche Anforderungen 

bereits heute erfüllen. 

Gigabit-Ethernet als Standard 

für die Automatisierung 

Eine Grundanforderung von Industrie-4.0- 

Anwendungen ist die Weitergabe großer 

Datenmengen von verschiedenen Komponenten 

und Geräten in Echtzeit. Der Einsatz 

dieser Systeme setzt dementspre- 



chend hohe Bandbreiten voraus. CC-Link 

IE ist das weltweit erste und einzige offene 

Gigabit-Ethernet-Protokoll für die Automatisierung. 

Als solches bietet es eine 

Leistungssteigerung um das rund Zehnfache 

im Vergleich zu allen anderen aktuellen 

Protokollen. Zudem bietet CC-Link 

IE mit 1 Gbps die derzeit höchste verfügbare 

Bandbreite und damit die notwendige 

Leistung für die Vernetzung datenhungriger 

Prozesse. 

CC-Link IE basiert auf dem Ethernet- 

Standard IEEE 802.3 und ermöglicht Ring-, 

Linien- und Stern-Topologien. Linien- und 

Stern-Topologien können zudem zu Systemen 

mit maximaler Anwendungsflexibilität 

kombiniert werden. Die Ring- und Linien- 

Topologien sind attraktiv, weil sie einfach 

erweiterbar sind, d. h. Zusatzkosten und 

Komplexität durch zusätzliche Netzwerk- 

Switches entfallen. 

Bedenken in Zusammenhang 

mit IT-Sicherheit 

Eine Grundanforderung von 

Industrie-4.0-Anwendungen ist 

die Weitergabe großer Datenmengen 

von verschiedensten Komponenten 

und Geräten in Echtzeit. 

John Browett 

Eine der größten Sorgen angesichts der 

zunehmenden Verbreitung des industriellen 

Ethernets ist die IT-Sicherheit. In 

dem Maße, wie internetbasierte Technologien 

die Möglichkeiten in der Fertigung erweitert 

haben, sind auch neue Bedrohungen 

hinzugekommen. 

Einige industrielle Ethernet-Protokolle 

basieren auf einem alternativen TCP/IP- 

(UDP/IP)-Protokollstack, die einige Sicherheitslücken 

verursachen können. CC-Link IE 

kombiniert hingegen den Physical Layer 

und den Data Link Layer der OSI-Hierarchie 

mit einem offenen Protokoll, das vom Netzwerk 

bis zu den Application Layers reicht. 

Das Resultat ist eine offene, aber kontrollierte 

Wissensbasis, die von den CLPA-Partnern 

frei genutzt werden kann, aber besseren 

Schutz vor unbefugter Nutzung bietet. 

Eine weitere Frage der potenziellen 

Anwender des Protokolls ist die Kompatibilität 

mit dem TCP/IP-(UDP/IP)-Verkehr. 

Während Netzwerke in der Praxis aus 

Sicherheits- und Leistungsgründen segmentiert 

werden, müssen sie trotzdem 

manchmal anderen Datenverkehr als die 

CC-Link IE unterstützt die Fertigungsunternehmen, die Vorteile einer höheren Vernetzung ihrer 

Prozesse zu nutzen 

Steuerkommunikation unterstützen. CC- 

Link IE ermöglicht dies durch Verkapselung 

von TCP/IP-(UDP/IP)-Paketen, die mithilfe 

von Tunneling im CC-Link-IE-Netzwerk 

übertragen werden. 

Durch Unterstützung unterschiedlicher 

Protokolltypen im selben Netzwerk bietet 

CC-Link IE zudem große Anwendungsflexibilität. 

Hierdurch 

wird das System kostengünstiger 

und wartungsfreundlicher. 

Neben den 

standardmäßigen E/A- 

Steuerungsfunktionen unterstützt 

CC Link IE 

Sicherheit (SIL3), Motion 

Control und Energiemanagement 

über ein 

und dasselbe Kabel. 

Hierdurch bietet die CLPA eine kostenwirksame, 

übersichtliche, flache Netzwerkarchitektur, 

die die Anforderungen nahezu 

aller Anwendungen in der diskreten Industrie 

erfüllt. 

Schnell und einfach 

Bei der Nutzung des Netzwerks, ist die einfache 

Kommunikation wichtig. Die Datenkommunikation 

von CC-Link IE basiert auf 

einem Shared Memory Model. Alle Geräte 

im Netzwerk belegen einen Bereich des 

Controller-Speichers. Um mit ihnen zu 

kommunizieren, muss lediglich der Datenwert 

in dem Bereich geändert werden, der 

dem entsprechenden Gerät zugeordnet ist. 

Das Netzwerk organisiert das Datenaufkommen 

automatisch mithilfe einer zyklischen 

(synchronen) Kommunikation. 

Für die Kommunikation von den Geräten 

zum Controller läuft derselbe Prozess 

umgekehrt ab. Für ungeplante Ereignisse 

hoher Priorität, zum Beispiel Alarmsi - 

gnale oder nichtzyklische Übertragungen 

niedriger Priorität, wie Diagnosedaten, 

steht ein alternatives „transientes“ (asynchrones) 

Kommunikationsverfahren zur 

Verfügung. Die Technologie ist so gestaltet, 

dass selbst ein hohes Aufkommen 

an transienten Daten die deterministische, 

reguläre zyklische Kommunikation nicht 

beeinträchtigt. Das bedeutet die normalen 

Systemfunktionen bleiben unbeeinflusst 

und der Scan-Zyklus ist vollkommen 

deterministisch. 

Die deterministische Kapazität wird 

durch die Token Passing Methode garantiert 

und sorgt für den zuverlässigen Systembetrieb. 

In der Praxis sind hierdurch 

Netzwerk-Updates innerhalb weniger 

Zehntelmikrosekunden möglich, je nach 

Größe und Konfiguration des Systems. 

Darüber hinaus bietet CC-Link IE die 

Möglichkeit, redundante Controller zu 

verwenden. Auf diese Weise führt selbst 

ein Controllerausfall nicht zwangsläufig 

zu Produktionsausfällen. 

CC-Link IE unterstützt die Fertigungsunternehmen, 

die Vorteile einer höheren 

Vernetzung ihrer Prozesse zu nutzen. Die 

Netzwerkleistung sorgt für präzisere Kontrolle, 

höheren Datendurchsatz bei hoher 

Geschwindigkeit, deterministische Kapazität 

und inhärente Sicherheit. Bei der Umsetzung 

von Modellen für Industrie 4.0 im 

Hinblick auf die zukünftigen Herausforderungen 

in der Produktion kommt CC-Link 

IE eine Schlüsselrolle zu. 

Fotos: CC-Link Partner Association Europe 

www.clpa-europe.com 



Energiemanagement für 

Gleichstromnetze 

Für die Absicherung von Antrieben gegen 

Spannungsschwankungen, die Reduzierung 

von Lastspitzen und die netzunabhängige 

Nutzung generatorischer Energie bietet 

Michael Koch die Energiemanagementsysteme 

KTS an. Sie bringen Leistungen in der Spitze 

bis weit über 100 kW und bis 1,8 MJ Energie. 

Dafür sorgt eine auf die jeweilige Anwendung 

abgestimmte Kombination von Leistungselektronik, 

Superkondensator-Modulen und 

Peripherie. Direkt an den Gleichstromzwischenkreis 

des Antriebs angeschlossen, liefert das 

System Energie im Bedarfsfall unterbrechungsfrei 

und puffert generatorische Energie 

zyklisch. Darüber hinaus sind alle notwendigen 

Sicherungssysteme integriert, die 

Verdrahtung komplett. Ergänzende 

Komponenten für das System sind die 

Entladeeinheiten SDU zur Senkung der 

Speicherspannung im Wartungsfall und die 

24-V-Notstrom-Energieversorgung NEV. 

Smart Plastics erhöhen 

Anlagenverfügbarkeit 

Sensoren und Überwachungsmodule machen die Kunststoff- 

Lösungen der Produktfamilie Isense von Igus fit für eine vorausschauende 

Wartung. Ein System zur Überwachung des Betriebszustandes 

von E-Ketten ist Isense EC RC, insbesondere in 

Führungsrinnen bei langen Verfahrwegen. Sensoren messen 

www.bremsenergie.de 

Motion Controller in Mikrogröße 

Technosoft hat den IPOS2401 MX 

herausgebracht, einen intelligenten 

Antrieb mit integriertem Motion 

Controller, der für Positionierungsanwendungen 

mit kritischem Platzbedarf 

geeignet ist (19 × 46 × 8 mm). 

Aufgrund der neuartigen Motorsteuerungsarchitektur 

stellt der Antrieb eine universelle 

Steuerungslösung für eine komplette Kategorie 

von Mikromotoren dar, die nicht mehr als 

1 A Dauerstrom auch bei dynamischen Konfigurationen 

benötigen. Gleichstrommotoren mit oder ohne 

Bürsten sowie Schritt- oder Linearmotoren können von dem 

Mikroantrieb gesteuert werden. Dieser unterstützt inkrementale 

TTL-Encoder und digitale Hallelemente als Positionssensoren. 

Ein Antrieb für jede Motortechnologie bietet zudem den Vorteil 

der Verringerung sowohl der Bestandsvielfalt als auch der 

Implementierungszeit aufgrund einer einzigen Benutzerschnittstelle 

für alle Achsen. Ein weiterer Vorteil ist die Plug-in-Fähigkeit, 

die Flexibilität bei der Integration in das Benutzer-Motherboard 

bietet, wo Größe, Form und Steckverbindungen individuell 

angepasst werden können, um optimal auf die Anwendungsanforderungen 

einzugehen. 

www.technosoftmotion.com 

und überprüfen dabei durchgehend die Position der Kette. So 

wird bei mechanischen Störungen ein Weiterlaufen der Anlage 

verhindert. Das Modul EC M wird auf dem Mitnehmer der Kette 

montiert und nimmt eigenständig dessen Zustand über Beschleunigung, 

Geschwindigkeit, Temperatur und zurückgelegte Zyklen 

auf. Daraus können die zurückgelegte Strecke sowie die verbleibende 

Standzeit des Systems abgeleitet werden. Mit dem Modul 

CF Q werden die Daten der intelligenten Chainflex-Leitungen 

gesammelt. Durch kontinuierliche Messung der elektrischen 

Eigenschaften in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur und 

der Zyklenzahl wird ein Ausfall der Leitung rechtzeitig 

vorhergesagt. 

www.igus.de 

Multi-Achs-Controller als Ethercat-Master 

Für präzise Positionieraufgaben hat ACS Motion Control mit dem 

Spii Plus ES einen Multi-Achs-Motioncontroller mit einer Hochgeschwindigkeits-Ethercat-to-Ethercat-Brücke 

entwickelt. Er kann 

als Ethercat-Knoten oder -Master arbeiten. Als Knoten unterstützt 

er das Antriebsprotokoll DS402 und herstellerspezifische Befehle. 

Im Masterbetrieb kann er bis zu 64 synchronisierte Achsen mit 

einer Zyklusrate bis 5 kHz ansteuern und beliebig viele Ein-/ 

Ausgänge ansprechen. Wird ein Fehler am Netzwerkkabel 

erkannt, sorgt die Redundanz per Ringtopologie 

dafür, dass der Betrieb weitergeht. Der Controller 

bietet auch Steuerungsfunktionen für 

die Bewegungsabläufe wie eine erweiterte 

Profilgenerierung. Hinzu kommen funktionelle 

Steuerungsalgorithmen für mechanisch 

gekoppelte Systeme wie Portale, Stative, 

Hexapoden und ähnliche Systeme. Typische 

Anwendungen reichen von der Halbleiter- und 

Lasermikrobearbeitung über die Elektronikfertigung 

bis hin zum Digitaldruck. 

www.acsmotioncontrol.com 


KIMO.indd 1 18.04.2017 14:40:18


Wireless-Safety-System mit bidirektionaler Funkstrecke 

Die Funk-Sicherheitsmodule UH 6900 der Dold Safemaster W Reihe bieten besondere 

Flexibilität in Gefahrenbereichen sowie eine hohe Effizienz und Wirtschaftlichkeit. 

Das Wireless-Safety-System spielt seine Stärken vor allen Dingen in mobilen und 

ausgedehnten Anlagen aus, in denen eine Verdrahtung nicht möglich oder aber sehr 

aufwendig ist. Das TÜV-zertifizierte System für Sicherheitsanforderungen bis PL e/ 

Kat. 4 bzw. SIL 3 besteht aus zwei oder mehr kompakten Funk-Sicherheitsmodulen 

mit jeweils 45 mm Baubreite. Es zeichnet sich durch seine sicherheitsgerichtete 

bidirektionale Funkstrecke aus mit einer großen Reichweite von bis zu 800 m im 

freien Feld. Die Sicherheitsmodule verfügen über jeweils drei zweikanalige Sicherheitseingänge 

und je einen Sicherheitsausgang mit drei Kontaktpfaden zur Realisierung 

von Sicherheitsfunktionen, wie Not-Halt, Schutztür, BWS oder Zweihand. 

Darüber hinaus bieten die Geräte jeweils acht Ein- und Ausgänge für anwenderspezifische 

Steueraufgaben. 

www.dold.com 

Mikro-Servo-Controller 

für extreme 

Bedingungen 

MOTEK, Messe Stuttgart 

09. – 12. Oktober 2017 

Besuchen Sie uns 

Stand 4506, Halle 4 

Maxon Motor erweitert seine 

Servo-Controller-Reihe mit 

dem Escon Module 50/8 HE 

(Harsh Enviroment). Dieses 

kompakte Einsteckmodul mit 

8 A Nennstrom ist ausgelegt 

für bürstenbehaftete sowie 

bürstenlose DC-Motoren bis 

zu einer Spitzenleistung von 

750 W. Seine wirkliche Stärke 

aber liegt in seiner Widerstandskraft. 

So verrichtet der 

Controller zuverlässig seinen 

Dienst bei Umgebungstemperaturen 

zwischen – 40 bis + 92 °C. 

Eine polymerische Beschichtung 

schützt die Elektronik vor 

diversen Schadstoffen und 

Korrosion. Selbst Silikone oder 

Schmieröle bleiben nicht haften. 

Hinzu kommt eine hohe 

Vibration- und Schockresistenz. 

Das Modul ist die optimale 

Ergänzung zur bestehenden 

Serie. Es verfügt über 

zahlreiche konfigurierbare 

digitale Ein- und Ausgänge 

und lässt sich intuitiv mittels 

der Software Escon Studio 

einrichten. Das Modul ist in 

zwei Variationen erhältlich: 

mit oder ohne Kühlkörper. 

NUR WER BEWEGUNGSABLÄUFE 

KONTROLLIERT, KANN SIE VERBESSERN. 

Jede falsche Bewegung kann teuer werden. Doch wer gibt Ihnen die Sicherheit, 

dass die Bewegungsabläufe in Ihren Prozessen wirklich präzise und 

effizient sind? Encoder von SICK. Sie erfassen die exakte Geschwindigkeit, 

Umdrehung, den Weg oder Winkel einer Bewegung und liefern das Ergebnis 

als weiterverwertbare Daten an die Prozesssteuerung oder in die Cloud. So 

sorgen sie dafür, dass Sie sich um nichts mehr sorgen müssen. 

Wir finden das intelligent. www.sick.com/encoders 

www.maxonmotor.com


Stark kombiniert 

Servoantrieb und Servoregler 

sorgen für ein leistungsfähiges 

mechatronisches Antriebssystem 

Kompakt-Servoantrieb bestehend aus 

einem Synchron-Servomotor und Präzisions- 

Getriebeunit mit integriertem Abtriebslager 

Ein Unternehmen für Antriebstechnik bietet außer präzisen und kompakten Getrieben 

ebenfalls Servoaktuatoren und Servoregler in spezieller Ausführung. Die 

Servoaktuatoren als Kombination eines hochpräzisen Wellgetriebes mit 

Abtriebslagerung und einem eigenentwickelten, auf den Aktuator abgestimmten, 

permanentmagneterregten Servomotor bieten dem Anwender eine optimierte 

antriebstechnische Lösung. Lesen Sie mehr. 

Andreas Kunz ist Produktmanager Mechatronik 

bei der Harmonic Drive AG in Limburg a. d. Lahn 

S 

eit Einführung der Servoaktuatoren vom 

Typ Lynx Drive durch die Harmonic 

Drive AG wurde die Baureihe konsequent 

ausgebaut, um die unterschiedlichen Anforderungen 

der Anwender erfüllen zu können. 

Nach der Erweiterung der Baureihe um den 

Drehmomentbereich zwischen 9 und 54 Nm 

Beschleunigungsdrehmoment mit den Baugrößen 

14 und 17 wird nun die Lücke zwischen 

den Getriebebaugrößen 20 und 32 

geschlossen, um kosten- und bauraumoptimierte 

Konstruktionen zu ermöglichen. 

Wellgetriebe – Prinzip 

und Vorteile 

Der Servoaktuator besteht aus einem Wellgetriebe 

der Baureihe HFUC-2UH und einem 

Synchron-Servomotor der Baureihe FFM. 

Die Kernbaugruppen Wellgetriebe und Servomotor 

werden von der Harmonic Drive 

AG am Standort Limburg/Lahn gefertigt. 

Das Harmonic Drive Getriebe gehört zur 

Gruppe der Wellgetriebe. Der elliptische 

Wave Generator als angetriebenes Teil ver- 

01 Funktionsprinzip Wellgetriebe 


formt über das Kugellager den Flexspline, der sich 

in den gegenüberliegenden Bereichen der großen 

Ellipsenachse mit dem innenverzahnten Circular 

Spline im Eingriff befindet. Mit Drehen des Wave 

Generators verlagert sich die große Ellipsenachse 

und damit der Zahneingriffs bereich. Da der Flexspline 

zwei Zähne weniger als der Circular Spline 

besitzt, vollzieht sich während einer halben Umdrehung 

des Wave Generators eine Relativbewegung 

zwischen Flexspline und Circular Spline um 

einen Zahn und während einer ganzen Umdrehung 

um zwei Zähne. Bei fixiertem Circular 

Spline dreht sich der Flexspline als Abtriebselement 

entgegengesetzt zum Antrieb. 

Die einzigartige Technologie und Prä zision der 

spielfreien Harmonic Drive-Getriebe ermöglicht 

Wiederholgenauig keiten von ± 0,1 arcmin – 30 µm 

auf 1 000 mm Hebellänge. 

Moderne Maschinenkonzepte fordern kompakt 

bauende Antriebslösungen, um mit möglichst 

wenig Stellfläche auskommen zu können: Das 

integrierte kippsteife, kompakt bauende und belastbare 

Präzisionsabtriebslager des Servoaktuators 

ist als Kreuzrollenlager ausgeführt und ermöglicht 

dem Konstrukteur den Verzicht auf eine 

eigene Lagerung der Last. Dies wiederum vereinfacht 

die Konstruktion und führt zu einer kompakteren 

Ausführung und geringeren Kosten. 

Der Servoaktuator der Baugröße 25 ist verfügbar 

in sechs Untersetzungen zwischen 1:30 bis 

1:160. Diese Untersetzungsvarianten ermöglichen 

Beschleunigungsdrehmomente zwischen 

50 und 176 Nm und bilden damit den Übergang 

zwischen den Servoaktuatoren Lynx Drive 20C 

und Lynx Drive 32C. 

Durch die Integration und den speziell für die 

Lynx Drive Baureihe ent wickelten Synchron-Servomotor 

baut der Aktuator kompakter als herkömmliche 

Getriebe – Motor-Kombinationen: Z. B. in 

der Ausführung mit Multiturn-Absolutwertgeber 

beträgt die Baulänge lediglich 150 mm bei einem 

größten Außendurchmesser von 111 mm. 

Die Motoren mit konzentrierter Wicklung und 

sieben Polpaaren sind durch Auslegung und 

Vakuumverguss der Wicklung robust und hoch 

überlastfähig. Die Auslegung der Motoren erlaubt 

02 High-Performance Servoregler zur 

optimalen Anbindung der Servoantriebe an 

die übergeordnete Steuerung 

die maximale Performance annähernd uneingeschränkt 

auch bei Zwischenkreisspannungen von 

320 VDC. 

Um die Achse optimal an die Anwendung anpassen 

zu können, stehen für die Motoren diverse 

Feedbackvarianten zur Verfügung. Um über 360° 

auf der Abtriebsseite die Position absolut messen 

zu können, werden an der Motorwelle Multiturn- 

Absolutwertgeber mit EnDat und Hiperface-Datenschnittstelle 

eingesetzt. Die bis zu 512 analogen 

Sinus/Cosinus-Spuren werden im Achsregler 

interpoliert und ermöglichen so eine ausreichend 

hohe Positionsauflösung von weniger als 0,1 Winkelsekunde 

(bezogen auf den Getriebeabtrieb), 

um die Genauigkeit der Getriebe voll ausnutzen 

zu können. 

Servoregler vom Typ Yukon Drive 

Zur vereinfachten und schnellen Inbetriebnahme 

des Servoaktuators an der Maschinensteuerung 

bildet der Lynx Drive mit dem Servoregler Yukon 

Drive ein vorkonfiguriertes Antriebssystem. 

Der Yukon Drive ist prädestiniert für den Betrieb 

an überlagerten CNC-Steuerungen mit 

einer zyklischen Sollwertvor gabe über Feldbus. 

Die Integration von High-Speed Feldbussystemen 

wie Profinet und EtherCat zeigen, dass 

Zukunfts sicherheit und Flexibilität bei der Entwicklung 

im Vordergrund stehen. Umfangreiche 

Motion Control Funktionen bieten dabei eine 

Vielzahl von Lösungsmöglichkeiten. Komplett 

steckbare Anschlüsse sorgen für eine schnelle 

Montage und Inbetriebnahme. 

Durch seine SIL3-zertifizierte STO-Funktion 

ist der Yukon Drive in ein Sicherheitskonzept 

integrierbar. 

Die Kombination der Harmonic-Drive-Einbausätze, 

kippsteifer Abtriebslagerung sowie dynamischer 

und dabei kompakter Motoren überzeugt 

durch ihre Leistungsfähigkeit. Der vorkonfigurierte 

Servoregler Yukon Drive ergänzt den Lynx Drive 

zum leistungsfähigen mechatronischen Antriebssystem 

mit modernen Schnittstellen. 

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Glücks-Pilze 

Frequenzumrichter sparen Energie in irischer Champignon-Produktion 

Auf der Suche nach Möglichkeiten zur Energieeinsparung und höherer Systemzuverlässigkeit 

wandte sich Codd Mushrooms, einer der größten irischen Champignon-Produzenten, 

an Mitsubishi Electric und den Systemintegrationspartner MPAC. Das Ergebnis ist eine 

SPS-basierte Lösung, in der Frequenzumrichter zum Einsatz kommen. Wie lassen sich so 

5 400 kWh pro Woche und bis zu 40 000 EUR pro Jahr einsparen? 

Das irische Familienunternehmen war 

besonders an Energieeinsparungen im 

Kaltwassersystem der Produktion und einer 

Steigerung der Systemzuverlässigkeit interessiert. 

Das Kaltwassersystem zieht sich 

durch verschiedene unabhängige Produktionsbereiche, 

die individuellen Anforderungen, 

unter anderem der Produktionsstatus 

sowie Umweltbedingungen, entsprechend 

beheizt oder gekühlt werden müssen. Ein 

industrielles Kühlaggregat kühlt das Wasser 

des Systems auf 5 °C ab, diese Temperatur 

wird in einem isolierten Puffertank gehalten. 

Im laufenden Betrieb wird das gekühlte 

Wasser aus dem Tank durch das Kaltwassersystem 

gepumpt. Es fließt durch Wärmetauscher, 

wird in Rücklauferhitzer zurückgespeist 

und mischt sich dort mit wärmerem 

Wasser. Das Kühlwasser fließt deutlich wärmer 

in den Puffertank zurück. In Folge steigert 

das Kühlaggregat seine Leistung, um 

die Temperatur im Tank wieder auf 5 °C 

abzusenken. Um eventuelle Energieeinspa- 

Oliver Endres ist European Product Manager 

Energy/Inverter bei Mitsubishi Electric Europe B.V. 

in Ratingen 

rungen zu prüfen, kontaktierte Codd Mushrooms 

den örtlichen Mitsubishi Electric 

Systemintegrator MPAC. Geschäftsführer 

Matt Pender blickt zurück: „Es war nicht 

möglich, den zu erwartenden Kühlbedarf 

mit dem bestehenden System zu berechnen. 

Die Anlage lief immer mit voller Auslastung. 

Tatsächlich effizient arbeitete das 

System nur dann, wenn die volle Leistung 

benötigt wurde. In der Praxis entwickelt 

sich der Kühlbedarf allerdings dynamisch. 

Nur selten ist die volle Systemleistung gefragt. 

Und selbst dann ist der Bedarf nicht 

konstant. Dabei kommen verschiedene 

Faktoren ins Spiel, darunter die Anzahl der 

zu kühlenden Räume, der konkrete Produktionsstatus, 

die Umgebungstemperatur, die 

wiederum von lokalen Wetterbedingungen 

abhängt, und die Luftfeuchtigkeit.“ Auch 

ohne Bedarf pumpte das System die maximale 

Wassermenge durch die Produktion. 

Wenn es nicht die Wärmetauscher durchlief, 

heizte sich das Wasser dennoch auf, 

bedingt durch Umgebungstemperatur und 

Luftfeuchtigkeit, sobald es den Puffertank 

verließ. Floss es anschließend zurück in 

den Tank, so erhöhte sich die Temperatur 

des dort gespeicherten Wassers. Der Kältekompressor 

kühlte das Wasser ab, obwohl 

es nicht genutzt worden war. 

Eingehende Untersuchung 

MPAC durchleuchtete die Ineffizienzen und 

Verbesserungspotenziale des Kaltwassersystems; 

in einem Prüfzeitraum von sieben 

Tagen verbrauchte das System 6 115 kWh. 

Theoretisch hätte sich die Effizienz durch 

Ausschalten bei mangelndem Bedarf maximieren 

lassen, es wäre allerdings nicht 

mehr möglich gewesen, Bedarfsänderungen 

zu erfassen. „Das System wäre ohne 

gespeichertes Kühlwasser extrem langsam“, 

so Pender. Müsste der Produktionsbereich 

spontan gekühlt werden, würde die Anlage 

nur schleppend reagieren. Die von MPAC 

entwickelte Lösung kann den jeweiligen 

Kühlbedarf berechnen. Die Primärpumpe, 

die Wasser zwischen dem Kältekompressor 

und dem Puffertank zirkulieren lässt, die 

Sekundärpumpe, die den unteren Teil der 

Produktion versorgt, sowie die Twin-Set- 

Pumpe für den oberen Teil werden von Mitsubishi 

Electric FR-F740 Frequenzumrichtern 

gesteuert, die wiederum über CC-Link 

an eine SPS angebunden sind. Sensoren

Innovation & Excellence 

erfassen sämtliche Pro zessvariablen, alle 

analogen und digitalen Daten werden über 

die Remote-E/A-Einheit Mitsubishi Electric 

ST Lite in die SPS eingespeist. Diese berechnet 

den tatsächlichen Kühlbedarf und sendet 

Steuersignale an die Frequenzumrichter. 

So entspricht die Wassermenge stets 

dem aktuellen Bedarf. Über ein HMI der 

GOT-Serie lässt sich der Prozess visualisieren 

und die Anlage bedienen. „Mit dem 

neuen System laufen die Pumpen effizienter“, 

erklärt Pender. „Die Menge an Warmwasser, 

die zurück in den Puffertank fließt, 

konnte deutlich reduziert werden. Aufgrund 

einer Art Kettenreaktion im Primärkreislauf 

muss das Kühlaggregat nun wesentlich 

weniger arbeiten.“ Der Energieverbrauch 

von Zentrifugalpumpen entwickelt 

sich exponentiell zur Geschwindigkeit. 

Selbst eine geringe Reduzierung des Tempos 

kann zu einer erheblichen Energieeinsparung 

führen. „Wir haben zu unterschiedlichen 

Tageszeiten Zu- und Abnahmen des 

Bedarfs festgestellt“, so Pender. „Der Vorteil 

unserer Steuerungslösung liegt darin, dass 

sie die Last konstant misst und entsprechend 

reagiert, sodass das System stets am 

maximalen Betriebspunkt arbeitet.“ 

Monitoring des 

Energieverbrauchs 

Nach der Installation des Steuerungssystems 

überwachte MPAC den Bedarf über 

einen Zeitraum von sieben Tagen. Dabei 

stellten die Experten einen Rückgang des 

wöchentlichen Energieverbrauchs von 6 115 

auf 664 kWh fest. Zusätzlich wurden durch 

den Umstieg auf Frequenzumrichter die 

elektrischen und mechanischen Belastungen 

reduziert. Außerdem wurde den Stößen, 

die beim Starten und Stoppen der Pumpen 

entstehen, Abhilfe geschaffen – es kommt 

nicht mehr zu Wasserschlägen. Auch die 

Betriebsbeanspruchung der Pumpen konnte 

gesenkt werden. „Vor dem Upgrade hatten 

wir bereits ein paar Mängel bei mehreren 

Dichtungen und Lagern festgestellt“, sagt 

Pender. „Das Upgrade sollte sich jedoch 

sehr positiv auf die Wartungsanforderungen 

und Reparaturkosten auswirken und 

zugleich die Lebensdauer des Motors und 

der angetriebenen Komponenten erhöhen.“ 

Codd-Mushrooms Geschäftsführer Raymond 

Codd resümiert: „Die Zusammenarbeit mit 

MPAC verlief reibungslos. Durch den Einsatz 

von branchenweit führenden Mitsubishi 

Electric Lösungen konnten wir die 

Kühlprozesse automatisieren und unsere 

Produktivität und Effizienz erhöhen.“ 

Fotos: Thinkstock und Mitsubishi Electric Europe B.V. 

www.mitsubishielectric.com 

Pilzproduktion 

Ein Video zur Pilzproduktion von Codd 

Mushrooms finden Sie unter 

http://bit.ly/2rFx9XI 

Achse mit eisenlosem Motor 

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3-Achssystem mit Linearmotorachsen 

01 Die Produktions- und Verpackungsanlage 

von Codd Mushrooms gilt als eine der 

modernsten in Europa 

02 Das SPS-basierte Steuerungssystem spart 

über 5 400 kWh pro Woche 

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Ruhiger Lauf für schnelle Schrittmotoren 

Physik Instrumente (PI) präsentiert seine 

neue Einachsensteuerung für 2-Phasenschrittmotoren 

C-663.12. Die Closed- 

Loop-Schrittmotor-Steuerung 

kombiniert durch den geschlossenen 

Regelkreis die Vorteile eines Schrittmotorantriebs 

mit denen eines Servomotors. 

Probleme durch Schrittverluste oder Motorüberhitzung 

werden so ausgeschlossen. Zugleich sorgt die 

Auflösung von 2 048 Mikroschritten für einen vibrationsarmen 

Motorlauf bei guter Positionsauflösung. Durch die hohe Versorgungsspannung 

von 48 V und maximal 2,5 A pro Phase steht dem 

Motor viel Energie zur Verfügung. Außerdem gibt es weitere 

Features: So können bis zu 16 Controller über USB oder RS-232 

miteinander vernetzt und über denselben Computer betrieben 

werden. Mit der leicht verständlichen Programmiersprache GCS 

lassen sich Makros definieren, die der Controller selbstständig 

abarbeitet. Hinzu kommen ein integrierter Datenrekorder, der 

sich für Überwachung und Diagnose auslesen lässt, sowie eine 

USB-Schnittstelle für eine einfache Kommunikation mit dem 

Laptop oder PC. Alternativ erleichtert eine RS232-Schnittstelle 

die Einbindung in die Anwendung. 

www.pi.de 

Größere Spannungsvielfalt und 

Funktionen 

Eine neue Option zur Antriebsregelung von Kompressoren, 

Pumpen und Lüftern bietet Rockwell an. Die Allen-Bradley 

Powerflex 6000 Mittelspannungs-Frequenzumrichter ermöglichen 

eine erweiterte Regelung von variablen und konstanten 

Kompakter und flexibler Leistungssteller 

Die modularen Leistungssteller GFW von Gefran vereinen die 

Funktionen eines PID Reglers und eines ein-, zwei- oder dreiphasigen 

Halbleiterrelais in einer kompakten Lösung. Die GFW- 

Serie war bislang für Lastströme von 40 bis 250 A ausgelegt. 

Nun wurde das Programm um Baugrößen für Lastströme bis 400 

bzw. 600 A mit einer Nennspannung von 480, 600 oder 690 V ac 

erweitert. Mit den Leistungsstellern lassen sich ohmsche Lasten, 

IR-Strahler und Transformatoren in ein-, zweiund dreiphasigen 

Anwendungen steuern, sowie verschiedene elektrische Heizsysteme, 

z. B. in Industrieöfen, Glasproduktionsanlagen, der 

Kunststoffverarbeitung, auf Offshore-Plattformen oder bei Ölund 

Gas-Pipelines. Durch ein Lastmanagement bei zweiund 

dreiphasigen Lasten können Stromspitzen vermieden werden. 

Die Diagnosemöglichkeiten beinhalten Last- und Teillastbruch, 

Übertemperatur und eine Teach-In-Funktion zum Einlesen der 

Alarmschwelle für die Lastbruchüberwachung. 

www.gefran.com 

Bis zu vier Trägheitsplattformen 

stabilisieren 

Drehmomenten. Die neueste Version verfügt über einen größeren 

Spannungsbereich (2,4 bis 11 kV) und eignet sich mit einem 

Anfahrmoment von 100 % für sensorlose Vektorsteuerung. 

Standardisierte Faceplates und der Ethernet/IP-Anschluss 

erleichtern Betrieb und Instandhaltung. Eingesetzt wird der 

Umrichter z. B. in der Schwerindustrie mit hohem Leistungsbedarf. 

Das luftgekühlte Design verfügt über eine Hauptlüftung nach 

EU-Verordnung 327 und ErP-Richtlinie 2009. Mit den intern 

betriebenen Lüftern minimieren sich auch der Energiebedarf 

für die Steuerung, Geräte- und Installationskosten. Mit einer 

optionalen automatischen Power-Cell-Überbrückung bis 680 A 

kann der Betrieb auch bei Ausfall der Stromversorgung aufrecht 

erhalten werden. 

www.rockwellautomation.de 

Die intelligente Motion-Control-Lösung von Elmo kann bis zu 

vier Trägheitsplattformen steuern. Die kleine, robuste Lösung 

besteht aus der Motion Controller Platinum Lion, Servoantrieben 

der Gold-Bee-Reihe, der Steuerungsfunktion Software-in-the-loop 

und dem Software-Tool Elmo Application 

Studio II. Die schlüsselfertige Komplettlösung 

kommt in kommerziellen Anwendungen, 

Industrieanwendungen, in der Landwirtschaft 

und in rauen Umgebungen zum Einsatz. Sie 

dient der Stabilisierung von hochauflösenden 

Kameras, Beobachtungssystemen, Kommunikationsgeräten, 

Satellit- oder Mobilfunkantennen 

oder Satellitenschüsseln für 

Internet und Fernsehen z. B. in Flugzeugen 

oder Lasergehäusen. Die Motion Controller 

unterstützen jede Rückkoppelungseigenschaft, 

einschließlich IMUs und Gyroskopen. 

Dadurch müssen keine Gyroskop- bzw. 

IMU-Signale von den Servoantrieben 

empfangen werden. Stattdessen wird das 

digitale bzw. analoge IMU-Signal am Motion 

Controller empfangen. 

www.elmomc.com 


Keine Kompromisse bei der 

Modularisierung 

Mit der Erweiterung um ein neues Servo- 

Antriebssystem mit integrierter Steuerung 

bietet Lenze alle benötigten Bausteine, 

damit Maschinen- und Anlagenbauer eine 

offene, durchgängige Modularisierung ohne 

Kompromisse umsetzen können. Vor allem 

die Frage nach zentraler oder dezentraler 

Steuerung stellt sich nicht mehr, da sie auf 

ein konsistentes Produktportfolio aus Hardund 

Software bauen können, das beide 

Topologien gleichermaßen zugänglich macht. 

Die Grundlage dafür schafft die Programmierung der Technologiemodule mittels der Application 

Software Toolbox Fast. Bei Bedarf kann damit auch eine modulübergreifende Synchronisation einer 

komplexeren Maschine realisiert werden – ohne Neuprogrammierung, denn die Software läuft 

gleichermaßen auf den dezentralen Controllern wie auf der zentralen Steuerung. Zudem vereinfacht 

Fast das Engineering, da viele Steuerungs- und Bewegungsfunktionen bereits als fertige Softwaremodule 

mitgeliefert werden. Der Maschinenbauer muss sie demnach nicht mehr programmieren, 

sondern lediglich mit anwendungsspezifischen Parametern konfigurieren. 

www.lenze.com/de 

Antriebsdaten in der Cloud 

Das Unternehmen Nord Drivesystems bietet Maschinen- und Anlagenbauern Lösungen dafür an, 

Zustandsdaten von Antrieben in Echtzeit über eine Cloud bereitzustellen. Grundsätzlich können 

alle Antriebsachsen über eine Internetverbindung 

überwacht werden. Im Applikationstestzentrum 

von Nord wurde das Konzept in einem vernetzten 

Antriebsaufbau erprobt, der auf Standardschnittstellen 

und -komponenten beruht. Die Antriebe 

senden Daten über ihre Stromaufnahme, Drehzahl 

und Spannung sowie das Statuswort, getunnelt 

durch eine Siemens-PLC, an ein IoT-Gateway und 

in die Cloud. Die Zustandsdaten lassen sich für 

Energiemanagement und Fernwartung auswerten. 

Überlastung und Fehlerzustände lassen sich visualisieren. 

Es können auch weitere Applikationsdaten 

wie die der angeschlossenen Sensoren und Aktoren 

in die Cloud gespeist werden. Aus den Zustandsdaten 

lassen sich darüber hinaus weitere Werte ableiten, insbesondere die aktuellen Öltemperaturen. 

Dies wurde bereits in ersten Versuchen validiert. Die daraus folgende Ermittlung der Ölalterung kann 

für die vorausschauende Wartung genutzt werden. 

www.nord.com 

Moderne Servotechnik auf kleinstem Raum 

Mit der Motorbaureihe 8WS von B+R sind Servoapplikationen möglich, die hochpräzise Synchronisation 

und genaue Positionierung auf kleinstem Raum erfordern. Einsatzgebiete sind z. B. Klebe- und 

Dosiersysteme, Greifer, Mess- und Prüfeinrichtungen, Abfüllsysteme und Roboterachsen. Die 

bürstenlosen Motoren mit Durchmessern von 17 bis 40 mm sind für raue Industrieumgebungen 

konzipiert und in den Schutzklassen IP54 und IP66/67 erhältlich. Die Baugröße mit 40 mm Durchmesser 

gibt es optional im Hygienic Design in IP69K für Lebensmittelanwendungen. Die Motoren sind für 

eine Spannung von 60 VDC ausgelegt und decken einen Leistungsbereich von 7 bis 205 W Dauerleistung 

ab. Der integrierte Absolutgeber hat eine Auflösung von 4 096 Positionen pro Umdrehung. 

Die schleppkettentauglichen, doppeltgeschirmten Motorhybridkabel sind fest mit dem Motor 

verbunden. Die Motoren können mit direkt angebauten 1- bis 3-stufigen Planetengetrieben ausgeliefert 

werden. 

www.br-automation.com


Hochleistungsfähig 

Messsystem bietet höchste Präzision 

bei der Bewegungssteuerung 

Das für anspruchsvollste Anwendungen auf 

dem Gebiet der Bewegungssteuerung 

konzipierte High-End-Messsystem Vionic 

kombiniert Filteroptiken von Renishaw mit 

einer individuell angepassten Interpolation 

und einem Überwachungs-Asic, das die 

dynamische Signalverarbeitung fördert und 

die Signalstabilität verbessert. Somit sind 

keine zusätzlichen externen Interface- 

Einheiten erforderlich. 

Die Baureihe Vionic wurde mit dem Ziel 

entwickelt, ein hochleistungsfähiges 

System mit kleinstmöglicher Gesamtsystemgröße 

anzubieten, das gleichzeitig gute 

Leistung in Bezug auf zyklische Fehler, 

Jitter, Geschwindigkeit, Auflösung und 

Genauigkeit liefert. Es stehen zwei Vionic 

Abtastkopfvarianten zur Auswahl. Der Vionic 

Standardabtastkopf besitzt einen zyklischen 

Fehler von < ± 30 nm, eine Reihe verfügbarer 

Auflösungen von 5 µm bis 20 nm 

und Geschwindigkeiten über 12 m/s. Alternativ 

wird für anspruchsvollste Leistungsanforderungen 

der Vionic Plus angeboten, 

der den kleinsten zyklischen Fehler in seiner 

Klasse von < ± 10 nm, geringen Jitter 

von < 1,6 nm RMS und Auflösungen von 100 

bis nur 2,5 nm bietet. Messsysteme mit 

geringem zyklischem Fehler sind zur Minimierung 

von Gleichlaufschwankungen 

unabdingbar, was bei Anwendungen mit 

gleichbleibender Geschwindigkeit wie 

Laserscannen wichtig ist. 

Zielanwendungen für Vionic sind solche, 

die höchste Präzision bei der Bewegungssteuerung 

erfordern. Hierzu zählen insbesondere 

die Mikrofertigung, die Mikropositionierung 

und die Herstellung von 

Präzisionsoptiken. Dieser Artikel erläutert, 

welche entscheidende Rolle solchen hochleistungsfähigen 

Messsystemen zufällt. 

Mikrofertigung 

Mikrofertigung ist eine Disziplin, die sich 

mit der Herstellung kleiner Bauteile mit 

Albert Rundel ist Produktmanager bei der 

Renishaw GmbH in Pliezhausen 

Abmessungen von ein paar Millimetern 

oder weniger befasst. Die Größen der Mikrostrukturen 

sind so gering, dass sie von 

herkömmlichen Werkzeugmaschinen nicht 

erreicht werden können. In der Mikrofertigung 

verwendete Verfahren werden von 

maskenbasierten lithografischen Verfahren 

abgeleitet, wie sie in der Halbleiterindustrie 

Anwendung finden. Änderungen dieser 

Standardverfahren haben zu verschiedensten 

neuen Ansätzen geführt. 

Die Lasermikrobearbeitung und insbesondere 

die Verwendung von (gepulsten) 

Excimerlasern zur Herstellung von 3-D-Mikrostrukturen, 

haben in den letzten Jahren 

an Bedeutung gewonnen. Die meisten Excimerlasersysteme 

verwenden ein Verfahren, 

das als Maskenprojektion bekannt ist, und 

bieten eine hohe Merkmalauflösung, 

genaue Tiefenkontrolle, gute Vergleichspräzision 

und die Möglichkeit, große 

Werkstückbereiche abzudecken. Bei einer 

Maskenprojektion wird das Tiefenprofil mikrostruktureller 

Merkmale durch die Dauer, 

Leistung und Strahlform des Laserpulses 

kontrolliert. Die Strahlposition auf einem 

Werkstück wird direkt von einem X-Y-Präzisionsbewegungstisch 

gesteuert. Ein Vorteil 

dieser Systeme ist ihre Flexibilität bei einer 

Reihe von Aufgaben im Bereich der Mikrotechnik. 

Beispielsweise ist Synchronised 

Overlay Scanning (SOS) eine Arbeitsweise, 

bei der die Maske und das Werkstück während 

des Laserbearbeitungsprozesses synchron 

bewegt werden. SOS findet in der 

Druck-, Halbleiter- und Flachbildschirm- 

Industrie Anwendung. Da die Maskenprojektion 

einen Verkleinerungsfaktor vorsieht, 

muss die Maske beim synchronisierten 

Scannen um denselben Faktor schneller 

und in entgegengesetzter Richtung verfah 

ren. Dies wird durch hochpräzise Bewegungssteuerung 

per Rückmeldung vom 

Positionsmessgerät erreicht. Das Messsystem 

wird normalerweise zur Bestimmung 

der Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung 

des Werkstücks in Bezug auf 

die Maske verwendet, damit das Steuerungssystem 

die gewünschte Anzahl Laserpulse 

über den gesamten Belichtungs bereich 

beibehalten kann. Dies setzt angesichts der 

Folgen von Fehlerpropagation auf Zeitableitungen 

ein Messsystem mit hoher Genauigkeit 

voraus. Mit der zunehmenden 

Miniaturisierung und Komplexität von mikroelektromechanischen 

Systemen (MEMS) 

und anderen Mikrogeräten wird die Nachfrage 

nach Messsystemen mit besserer Genauigkeit 

und höherer Leistung steigen. 

Mikropositionierung 

Ein Mikropositioniertisch ist eine flache 

Positioniervorrichtung zur Lageregelung 

im Submikrometerbereich. Führende Hersteller 

legen bei der Konstruktion im Allgemeinen 

zwei Ansätze zugrunde: Zum einen 

die Verwendung von Drehmotoren und 

mechanischen Verbindungen, um die rotatorische 

Bewegung in eine lineare Bewegung 

in der X-, Y- und Z-Richtung umzuwandeln, 

zum anderen die Verwendung 

von Linearmotoren zur Vermeidung von 

Getriebe und Vereinfachung des kinematischen 

Aufbaus. Die bevorzugte Anordnung 

von Positionsmessgeräten ist diejenige, bei 

der die Maßverkörperung an der Nutzlastplattform 

anstatt dem Motor angebracht ist. 

Dies ermöglicht eine präzise Bewegungssteuerung 

durch das Fehlen von Verbindungen 

zwischen dem Messsystem und 

dem gemessenen Objekt. 


Fehler (mm) 


Parallele kinematische Konstruktionen, wie 

auch Hexapoden, arbeiten häufig mit rotatorischen 

Servomotoren, um Kurbeln oder 

Leitspindeln für die Betätigung des Tisches 

zu steuern. In einem Beispielsystem verlangsamen 

Übersetzungen den Servoeingang 

in Bezug auf den Ausgang und senken 

die erforderliche Drehmotorauflösung sowie 

das anliegende Drehmoment um einen 

erheblichen Faktor. Inverse kinematische 

Gleichungen erlauben die Bestimmung der 

Motorposition anhand der Daten des Messsystems 

in der linearen X-Y-Achse allein 

über die Implementierung eines virtuellen 

Codierverfahrens. Die Motoren werden 

dann über Stellglied-Beugungswinkel gesteuert, 

die anhand der gemessenen Verschiebung 

des Lineartisches berechnet 

werden. Ungenauigkeiten im Messsystemausgang 

wirken sich stark auf die Präzision 

der angewiesenen Bewegung aus, wodurch 

die Tischleistung insgesamt beeinträchtigt 

wird. Hochleistungsfähige Messsystemlösungen 

sind in diesem Fall angemessen 

und notwendig. Mikropositioniertische 

finden u. a. bei der Positionssteuerung für 

Halbleiter-Fotolithografie und Gensequenzierungsverfahren 

Anwendung. 

Fertigung von Präzisionsoptiken 

Das hochpräzise CNC-Polieren der Linsen 

ist der letzte Verfahrensschritt in einem 

Linsenfertigungsprozess. Zum Polieren von 

sphärischen oder asphärischen Flächen 

mit CNC-Maschinen werden Formwerkzeuge 

eingesetzt, die der finalen Linsenform 

angepasst sind. Die Werkzeugöffnung 

(Polierfläche) ist in der Regel groß – entsprechend 

der zweifachen Linsenöffnung – 

aber auch Subapertur-Polieren ist möglich. 

01 

80 

60 

40 

20 

0 

–20 

–40 

–60 

Zyklischer Fehler: Vionic und Vionic Plus 

–80 

0 20 40 60 80 

VIONiC 

Interpolierter Fehler – 10 Encoder-Zyklen 

VIONiCplus 

Die Materialabtraggeschwindigkeit beim 

optischen Polieren hängt vom Werkzeugdruck 

und der Relativgeschwindigkeit zwischen 

Werkzeug und Werkstück ab. Während 

des Prozesses wird ein Poliermittel 

aufgetragen, während das Polierwerkzeug 

über die Linsenfläche entlang eines vorbestimmten, 

computergesteuerten Pfades 

verfahren wird. Subapertur-Poliersysteme 

sind hochpräzise Maschinen, mit denen 

sich Formen realisieren lassen, deren Produktion 

mit herkömmlichen Verfahren zu 

kostspielig wäre. Beim Subapertur-Polieren 

wird das Werkzeug zuerst für eine bestimmte 

Zeit mit einem repräsentativen 

Bauteil in Kontakt gebracht, um die Polierrate 

zu bestimmen. Dies dient als Grundlage 

für die deterministische Oberflächenkorrektur 

der Linse. Der nächste Schritt ist 

100 120 140 160 180 200 

Lesekopfposition (µm) 

02 Aufbau des High-End- 

Messsystems Vionic 

die Feststellung des Vorwärtsabtragproblems 

durch Simulation der Werkzeugbahn 

beim Überqueren der Optik. Das 

inverse Problem wird dann gelöst, um die 

für die gewünschte Fläche erforderlichen 

Prozessparameter zu erstellen. Die Lösung 

bestimmt die exakte Verweilzeit des Werkzeugs 

in jeder Position, den Werkzeugdruck 

und die entsprechende Werkzeuggeschwindigkeit. 

CNC-Maschinen zum 

Polieren von Linsen bestehen aus einer 

Vielzahl von Achsen einschließlich X-, Y- 

und Z-Achse. Beispielsweise umfasst eine 

Poliermaschine normalerweise eine Basis 

mit bi-direktionalen X- und Y-Achsen 

Lineartischen zur Kontrolle der Werkstückposition 

in der X-Y-Ebene. Außerdem ist 

die Polierwerkzeugspindel normalerweise 

an einer Drehachse montiert, die an einem 

Vertikalschlitten am Maschinengestell befestigt 

ist. Das Werkstück wird ebenfalls 

an einer separaten Spindel montiert, die 

orthogonal zur Werkzeugspindel verläuft. 

Profilungenauigkeiten von < 0,5 µm bei 

einer fertigen Präzisionslinse sind üblich. 

Kompakte Messsysteme mit hoher Präzision 

und Genauigkeit sind für eine hochverstärkte 

Positions- und Geschwindigkeitsregelung 

bei den meisten vorgenannten 

Achsen erforderlich. Die Werkzeuginteraktion 

mit dem Werkstück führt unweigerlich 

zu hochfrequenten Störungen. Eine Erweiterung 

der Bandbreite des Servoregelkreises 

ist zur Beseitigung von Fehlern erforderlich, 

die Oberflächenrauheit hervorrufen. 

Ungenauigkeiten beim Polieren von Linsen 

führen häufig zum Verlust eines Werkstücks 

und sind kostspielig. Hochentwickelte 

Messsystemlösungen sind sowohl im 

Hinblick auf Kosten als auch die Leistung 

in dieser Branche gerechtfertigt. 

www.renishaw.de 



Magneto-induktive Wegsensoren bieten 

größeren Messbereich 

Die magneto-induktiven Wegsensoren der Baureihe Mainsensor 

von Micro-Epsilon verfügen über einen größeren Messbereich als 

herkömmliche Magnetfeld-Sensoren. Verglichen mit induktiven 

Sensoren bietet das magneto-induktive Messsystem eine höhere 

Empfindlichkeit und ein lineares Ausgangssignal. Die Sensoren 

der Serie MDS-40-D18-SA sind in ein robustes Edelstahlgehäuse 

integriert und wurden für Anwendungen im Hydraulikzylinder 

mittels Klemmbefestigung konzipiert. Sie bieten eine moderne 

Technologie für Serien- oder Industrie-Anwendungen. Neu sind 

auch die magneto-induktiven Sensoren der Serie MDS-35-M12- 

SA-HT, die in ein robustes Edelstahlgehäuse integriert sind und 

für erhöhte Umgebungstemperaturen bis 250 °C entwickelt 

wurden. Diese Sensoren sind sowohl mit integriertem Kabel als 

auch mit Stecker verfügbar. Das magneto-induktive Messverfahren 

ist zudem wartungs- und verschleißfrei. Neben der Wegund 

Abstandsmessung werden die Sensoren in Sonderanwendungen 

zur Drehzahlmessung, z. B. von Achsen oder großen 

Zahnrädern, eingesetzt. 

www.micro-epsilon.de 

Motorfeedback echt-absolut messen 

Die Messung von Motorfeedback ist besonders bei großen 

Drehstrommotoren oder Torquemotoren erforderlich. Dafür 

bietet Siko den echt-absoluten Absolutsensor MSAC501 an. 

Die genaue Sensorposition steht auch nach einer Stromunterbrechung 

sofort zur Verfügung. Eine zusätzliche Referenzfahrt 

oder mechanische Bewegung ist nicht nötig. Der Sensor hat SSIoder 

RS485-Schnittstellen. Es kann ein LD-Ausgang für eine 

digitale Signalausgabe gewählt werden. Umfangsgeschwindigkeiten 

von 25 m/sec (inkrementell) oder 5 m/sec (absolut) sind 

realisierbar. Seine Systemgenauigkeit beträgt bis 

± 0,06°, die Auflösung und Wiederholgenauigkeit 

erreichen sogar bis ± 0,0014°. Alle Komponenten 

haben Schutzart IP67 und sind im 

Temperatur bereich von – 30 bis + 80 °C 

einsetzbar. Dazu kommen eine hohe 

Verschmutzungstoleranz und Verschleißfreiheit 

durch das kontaktlose, 

magnetische Messprinzip. Als Zubehör 

stehen ein echt-absolut codierter 

Magnetring und ein Magnetband 

zur Verfügung. 

www.siko-global.com 

Industrial Ethernet-Drehgeber mit 

OPC-UA 

Kübler hat seine Industrial Ethernet- 

Drehgeber Sendix F58 mit der 

Schnittstelle OPC-UA aufgerüstet. 

OPC-UA etabliert sich als wichtige 

Schnittstelle bei systemübergreifender 

Kommunikation im Umfeld 

von Industrie 4.0. Aufgerüstet gibt 

der Geber beide Protokolle gleichzeitig 

und durch denselben Anschluss 

aus. Somit können durch einen Switch 

sowohl Daten an die Steuerung geschickt 

werden als auch an einen Webserver oder in 

die Cloud. Condition Monitoring-Daten wie Temperatur, Fehlermeldungen, 

Betriebszeiten und Spannungsversorgung können so 

an die Cloud übertragen werden. Ein Konfigurieren des Drehgebers 

durch OPC-UA ist einfach möglich, da wichtige Einstellungen 

wie Preset, Arbeitsbereich oder Auflösung am Geber mit 

mobilen Endgeräten vorgenommen werden können. Die 

optischen absoluten Singleturn- und Multiturn-EtherNet/ 

IP-Drehgeber sind für zeitkritische Anwendungen ausgelegt 

und widerstandsfähig gegen Installationsfehler, Schock und 

Vibrationen. 

www.kuebler.com 

Temperaturmessung für sichere Entwicklung 

von E-Antrieben 

Die Temperaturmesstechnik im Rotor moderner Elektroantriebe 

muss hohe Temperaturen, hohe Drehzahlen und starke elektromagnetische 

Einflüsse bei begrenztem Bauraum aushalten. Die 

Sensortelemetrie von Manner ist temperaturfest bis 185 °C, 

elektromagnetisch 

robust, ölfest und 

kompakt im Aufbau. 

Die Erfassungseinheit 

und die Telemetrie- 

Bausteine messen unter 

härtesten Bedingungen 

auf 1 °C genau. Es 

können Thermoelemente 

oder Pt-100-Temperaturfühler 

zum Einsatz 

kommen. Sehr kleine 

Zugangsöffnungen 

erlauben dabei die 

Anwendung eines 0,5 mm starken, biegsamen Mantelthermoelements. 

Durch diese Öffnung wird das Thermoelement bis 

zum gewünschten Messpunkt im Inneren des Antriebs geführt 

und eingeklebt. Die Messsignale des Thermoelements werden 

berührungslos erfasst und zur stationären Seite übertragen. Diese 

Messdaten können klassisch als Analogsignal mit 0 bis ± 10 V oder 

auch als Digitalsignal über das CAN-Interface an das Datenerfassungssystem 

übergeben werden. Miniatur-Telemetriebausteine 

erlauben die modulare Integration in Rotoren jeglicher Geometrie. 

Damit das Gehäuse an jeden Rotor und jede Einbausituation 

angepasst werden kann, können die Gehäuse bei Bedarf applikationsspezifisch 

angepasst werden. Typisch für die Form des 

Gehäuses sind ring- oder patronenförmige Ausführungen. 

www.sensortelemetrie.de 


Winkelmessung auch in rauer 

Umgebung 

Die Neigungssensoren GIM500R von Baumer 

zeichnen sich durch eine absolute Genauigkeit 

bis ± 0,1° aus und gewährleisten so Zuverlässigkeit 

und präzises Positionieren durch hohe Messgenauigkeit. 

Durch E1-konformes Design für 

elektromagnetische Verträglichkeit, Schutzart 

IP69K und Korrosionsfestigkeit C5-M ist die Serie für anspruchsvolle Außenanwendungen 

ausgelegt. Mit einer Schockbeständigkeit bis 200 g, Vibrationsbeständigkeit bis 

20 g und einem Temperaturbereich von – 40 bis + 85 °C sind die Neigungssensoren robust 

und unempfindlich gegen Temperaturschwankungen und Verschmutzungen aller Art. 

Zudem wurde die Firmware der neuen Serie entsprechend den Anforderungen der 

EN13849 entwickelt. Dadurch sind die Sensoren als Standardkomponenten in funktional 

sicheren, bis PLd zertifizierten Systemen einsetzbar. Außerdem besteht die Möglichkeit, 

ein redundantes System zu realisieren. 

www.baumer.com 

LVDT-Wegsensor im Streichholzformat 

Mit den nur 4 mm schlanken LVDTs (Linear Variable Differential Transformer) aus der 

Baureihe Izal bietet Inelta zuverlässige und hochpräzise Wegmesssensoren im Miniaturformat 

an. Die Sensoren mit Gehäusen aus vernickeltem Stahl haben die Schutzart IP65 

und sind für einen Temperaturbereich von –25 bis +85 °C ausgelegt, der auf Anfrage auch 

erweitert werden kann. Die Betätigung erfolgt über einen ungeführten Kern mit 2 mm 

Durchmesser. Aufgrund ihres kontaktlosen, induktiven Messprinzips arbeiten die 

Sensoren, die in Ausführungen für Messwege von 2, 5 und 10 mm erhältlich sind, 

verschleißfrei und erreichen eine Linearitätstoleranz von < ± 0,5 %. Dabei weisen diese 

Modelle mit einer Schockfestigkeit von 200 g über 2 ms sowie einer Vibrationsfestigkeit 

von 10 g bei Sinusfrequenzen von 2 bis 2 000 kHz hohe Unempfindlichkeit gegen Störfaktoren 

auf. Durch den Aufbau mit einem lediglich 55 mm langen Gehäuse sind die 

Sensoren nur geringfügig größer als ein Streichholz und kommen damit auch in extrem 

beengten Einbausituationen problemlos unter. 

Ganz groß, 

wenn’s eng wird: 

der neue RFD-4000 

Präzise Winkelmessung auf 

engstem Raum: 

Der neue RFD-4000 ist die 

Sensorlösung, wo Platz knapp 

und Budgets klein sind. 

Unsere mehr als 65-jährige 

Erfahrung sorgt für starke 

Leistung bis ins Detail: 

• 7 mm flacher Sensor 

• hochwertige Ausführung 

• magnetisch, absolut 

• misst berührungslos 

• ein- und mehrkanalig 

• robust, IP69k 

• Messbereich bis 360° 

• einfache Montage 

• Kennlinien nach Wunsch 

Datenblatt-Download 

www.inelta.de 

Längen- und Winkelmesssysteme mit 

Schnittstellenvielfalt 

Die aktuelle Generation der absoluten und inkrementellen Längen- und Winkelmesssysteme 

von Amo verfügt über verbesserte Performance und Auflösung bei reduziertem 

Montageeinfluss auf die Messgenauigkeit. Dafür hat Amo alle Abtastköpfe mit einer 

neuen Auswerte-Elektronik versehen. Die 

Messsysteme bieten damit eine Positionsabweichung 

von unter 1 μm innerhalb einer 

Signalperiode über den gesamten Temperaturbereich 

und auch unter Ausnutzung der 

Montagetoleranzen. Zudem verfügen die 

Sensoren über die neuen absoluten Schnittstellen 

EnDat 2.2, Mitsubishi und Yaskawa, 

inkrementelle Schnittstellen (1Vpp bis zu 

20/μm, TTL bis zu 0,05 μm) sowie serielle 

Schnittstellen. Auch die Laufruhe bei Direktantrieben 

hat sich durch die optimierte Signalqualität der Messsysteme verbessert. Ein 

reduziertes Signalrauschen aufgrund optimierter, automatischer Signalkompensation 

(Amplitude, Offset und Phase) sorgt für eine höhere Regeldynamik der Messsysteme. 

Außerdem sind mit der neuen Generation höhere Auflösungen von bis zu 0,05 µm bis 

zur maximalen Drehzahl von bis zu 26 000 U/min realisierbar. 

www.amo-gmbh.com 

www.novotechnik.de

Virtuelle Tools im Maschinenbau 

Modellierung und Simulation von 

Vorschubachsen aus dem Baukasten 

Im Rahmen des Forschungsprojektes „Model-Win- 

Time“ fanden die Projektpartner Mittel und Wege, 

Simulationsmodelle derart vorzubereiten, dass sie 

erstmals auch für Ingenieure mit wenig Erfahrung in 

Systemsimulation nutzbar sind. Damit können jetzt 

auch kleine und mittelständische Unternehmen vom 

Zeit- und Kostengewinn des Virtual Prototypings 

profitieren und durch virtuelle Inbetriebnahmen bis 

hin zur Industrie 4.0 neue Geschäftsfelder erschließen. 

Christoph Schramm ist Applikationsingenieur bei ESI ITI GmbH in 

Dresden; Christian Friedrich ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am IWM 

der TU Dresden; Prof. Dr.-Ing. Steffen Ihlenfeldt ist Inhaber der Professur 

für Werkzeugmaschinen entwicklung und adaptive Steuerungen am IWM 

der TU Dresden 

M 

ithilfe multiphysikalischer Systemsimulation 

lassen sich komplexe technische Systeme modellieren, 

simulieren und analysieren. Die virtuelle ganzheitliche 

Betrachtung von Prozess, Maschine und Steuerung 

erlaubt vielfältige Variantenuntersuchungen und 

Designentscheidungen in kurzer Zeit. Studien und 

Rückschlüsse, die an einer realen Anlage, wenn überhaupt, 

nur mit hohem zeitlichen und finanziellen Aufwand 

sowie Risiko für Mensch und Maschine durchführbar 

wären, lassen sich somit einfach realisieren. Die 

Systemsimulation ist damit ein wesentliches Werkzeug 

bei Auslegung und Entwurf technischer Systeme und 

bietet dem Anwender erhebliche Zeit- und Kostenvorteile 

gegenüber konventionellen Methoden bei der Entwicklung, 

Inbetriebnahme und späteren Optimierung 

seiner Produkte. 

Dennoch werden Systemsimulation und virtuelle 

Inbetriebnahme gerade bei KMUs im Maschinenbau 

kaum eingesetzt. Diese Tatsache kann im erforderlichen 

Aufwand und fehlendem Modellierungswissen begründet 

sein, denn die gängigen Softwareprogramme 

liefern zwar aus den Bereichen der Mechanik, Hydraulik, 

Elektrotechnik und Thermodynamik die dafür notwendigen 

Modellgrundelemente aber bisher keine vorgefertigten 

Modellelemente kompletter Baugruppen 

oder Gesamtanlagen. 

Um den Modellierungsaufwand zu senken und Einstiegshürden 

abzubauen, haben sich die Projektpartner 

daher zum Ziel gesetzt, eine Modellbibliothek mit vorein- 



gestellten Konfigurationen und validierten 

Teilmodellen für lineare Vorschubachsen zu 

entwickeln, in diese Fehler- und Testfälle zu 

integrieren sowie Schnittstellen für die virtuelle 

Inbetriebnahme in Echtzeit bereitzustellen. 

Dadurch gelingt es auch Simulationseinsteigern 

Modelle schnell und effizient zu 

erstellen, diese mit realen Steuerungsprogrammen 

zu koppeln und für verschiedene 

Simulationen und Analysen einzusetzen. 

Modellblöcke für 

effizientes Arbeiten 

Die im Forschungsprojekt entstandene Modellbibliothek 

enthält generische Vorschubachsmodelle, 

die durch entsprechende Konfiguration 

und Parametrierung an den konkreten 

Anwendungsfall angepasst werden 

können. Um ein Modell von mittlerer Komplexität 

zu erhalten, das ein breites Spektrum 

von Achstypen abdeckt, wird es in 

mehrere über spezielle Schnittstellen verbundene 

Teilmodelle untergliedert (Bild 01). 

Jede Achse besteht aus einem rotatorischen 

oder linearen Antrieb, sowie einer Führung 

und einem Abtrieb, welcher der Schlitten 

oder ein Teil der nachfolgenden kinematischen 

Kette sein kann. Des Weiteren hat jede 

Achse eine Basis, die fixiert oder mit einer 

weiteren Achse verbunden ist. 

Bei rotatorischen Achsen gibt es weitere 

Elemente, wie z. B. unterschiedliche Übersetzungsgetriebe, 

Kupplungen und als 

Hauptbestandteil Getriebe wie Kugelgewinde- 

oder Zahnstangengetriebe, welche 

die Linearbewegung realisieren. Für diese 

häufig verwendeten Vorschubachsentypen 

sind praxisrelevante „Vorkonfigurationen“ 

in der Modellbibliothek hinterlegt. Zugehörige 

Parametrierungsvarianten können als 

Datensätze in der Bibliothek ebenfalls hinterlegt 

werden. Den Entwicklern ist es damit 

gelungen, die Kombinatorik von mehr als 

1 000 theoretisch möglichen Vorschubachskonfigurationen 

durch generische Modelle 

abzubilden und für den Nutzer einfach 

nutzbar zu machen. Der Anwender wird 

dabei, ganz intuitiv, anhand von Dialogen 

durch den Konfigurationsprozess geführt 

und erhält im Ergebnis ein übersichtliches 

Modell mit den notwendigen, entsprechend 

miteinander verbundenen, Elementen. 

Modellbasierte 

Steuerungsentwicklung 

Um die physikalischen Systemmodelle 

auch für die Steuerungsentwicklung nutzen 

01 Konfigurationsmöglichkeiten linearer Vorschubachsen 

02 Bibliotheksbaum (links), Konfigurationsdialog (oben), Modellansicht (unten) 

zu können, werden die folgenden drei 

Teil aufgaben bewältigt: Eine Verbindung 

zwischen der Systemsimulationssoftware 

SimulationX und der Steuerungssoftware 

Beckhoff TwinCAT, eine Steuerungsschnittstelle 

für die Vorschubachse und ein Reglermodell 

für den Servomotor der Achse. 

Bild 03 zeigt den Aufbau der Lösung. Eine 

SPS realisiert einen Wrapper in TwinCAT, 

welcher die Soll- und Istwerte von Position, 

Geschwindigkeit und Kraft/Drehmoment 

sowie Steuer- und Statuswort aus der spezifischen 

Antriebsschnittstelle an einer generischen 

Schnittstelle zur Verfügung stellt. 

Diese generische Schnittstelle ist mit der 

CNC-Steuerung anstelle vom, oder in Ergänzung 

zum, Prozessabbild der realen 

Achsen verbunden, sodass die reale und 

simulierte Achse mit derselben CNC auch 

simultan betrieben werden kann. Die Übertragung 

der Daten erfolgt über die TwinCAT 

ADS-Schnittstelle unter Nutzung im Projekt 

entwickelter Lese- und Schreibblöcke in 

SimulationX. Sollwerte werden damit dem 

Antriebsreglermodell in SimulationX zur 

Verfügung gestellt. Das Vorschubachsmodell 

liefert im Gegenzug entweder den 

Istwinkel des Motordrehgebers oder die Istposition 

des Schlittens z. B. ein Direktmesssystem 

in der Profilschienenführung. 

Automatisierte 

Testfallgenerierung 

Während der modellbasierten Steuerungsentwicklung 

muss insbesondere das korrekte 



03 Software-in-the-loop Schema 

Verhalten der Steuerung und des Antriebreglers 

beim Auftreten von denkbaren Systemfehlern 

in der Vorschubachse abgesichert 

werden. Aufgrund der Vielzahl möglicher 

Fehlerfälle und -kombinationen sind 

manuelle Tests an realen Achsen zeitaufwendig 

und für Fehlerfälle, die beispielsweise zu 

Sachschäden führen, gar nicht umsetzbar. 

In SimulationX können deshalb an jeder 

Modellkomponente Einzelfehler und ihre 

Wirkung auf An-/Abtrieb definiert werden. 

Der Fehler „Blockade“ eines Bandantriebes 

führt z. B. zu einer Winkelgeschwindigkeit 

von Null am Abtrieb. Ein Fehler „Bandriss“ 

verursacht am Abtrieb hingegen 

ein Drehmoment von 

Null. Diese Fehler einzelner 

Komponenten resultieren 

allein oder in Kombination 

mit weiteren Einzelfehlern, 

zu einem Gesamtsystemfehler 

wie bspw. „Kein Antriebsmoment 

am Schlitten“ oder 

„Crash des Schlittens“. Letzterer 

Gesamtsystemfehler 

tritt bspw. auf, wenn der 

Regler des Stellmotors inaktiv 

ist, die Bremse versagt, 

Gravitation auf die Achse 

wirkt, das Getriebe nicht selbst hemmt und 

keine Endanschläge vorhanden sind. Eine 

derartige Minimalkombination von Einzelfehlern, 

die gemeinsam einen Gesamtsystemfehler 

auslösen, wird als „Cut Set“ bezeichnet 

und entspricht einem Testfall. Die 

Eine Kopplung zu dem kommerziellen Steuerungsprogramm 

Beckhoff TwinCAT sowie die 

Integration von Fehlermodellen für die Steuerungsentwicklung, 

ist für die physikalische 

Systemsimulation komplett neu. 

Christoph Schramm, Applikationsingenieur, ESI ITI GmbH 

Die Innovation eines solchen Simulationsmodells besteht 

in der Eigenschaft, dass das Vorschubachsenmodell als 

vorbereiteter, validierter Modellblock zur Verfügung steht. 

Der Anwender braucht das Modell nur noch konfigurieren 

und parametrieren. Damit gelingt auch Simulationseinsteigern 

effizientes Modellieren, ein sicherer Umgang mit dem 

Tool und letztlich eine zuverlässige Ergebnisfindung. 

Christian Friedrich, wissenschaftlicher Mitarbeiter, IWM TU Dresden 

SimulationX Fehlerbaumanalyse ermöglicht 

es, alle Cut Sets aus den definierten 

Einzelfehlern der Systemkomponenten und 

Ausgangsabweichungen zu bestimmen und 

grafisch als Fehlerbaum darzustellen. Die 

entwickelte Modellbibliothek für Vorschubachsen 

enthält neben der Definition von 

Einzelfehlern auch Elemente welche diese 

physikalisch abbilden. Der Fehler „Reibung 

zu hoch“ wird bspw. durch ein weiteres, 

beliebig zuschaltbares, Reibmoment realisiert. 

Damit können aus den Cut Sets Fehlertestfälle 

generiert und deren physikalisches 

Verhalten simuliert werden. Zusätzlich lassen 

sich mithilfe des SimulationX Variantenassistenten 

zahlreiche Fehlertestsimulationen 

automatisieren. Der Anwender 

braucht lediglich das gewünschte Systemverhalten 

für die simulierten Fehler festlegen 

und abschließend bewerten. 

Validiertes Modell, 

schnelle Ergebnisse 

Es wurde ein neues Bibliothekskonzept 

am Beispiel linearer Vorschubachsen für 

Werkzeugmaschinen entwickelt. Auf der 

Grundlage ersetzbarer Teilmodelle mit spezifischen 

Schnittstellen und einem Konfigurationsassistenten, 

können mehr als 

1 000 mögliche Konfigurationen unterstützt 

und in einem übersichtlichen und schnellen 

Modell zusammengestellt werden. 

Die Innovation eines solchen Simulationsmodells 

besteht in der Eigenschaft, 

dass das Vorschubachsenmodell als Block 

zur Verfügung steht. Der Anwender 

braucht das Modell nur noch zu konfigurieren, 

das heißt Art und Typ von Antrieb, 

Übersetzungsgetriebe und Führung auszuwählen 

und es zu parametrieren, sprich 

Motorleistung, Reibparameter etc. einzustellen. 

Neu ist außerdem die Integration 

von Fehlermodellen z. B. für Fälle wie 

Zahnradbruch, Antriebsblockade oder 

Riemenriss, die insbesondere bei der 

Steuerungsentwicklung zum Einsatz kommen 

können. Eine derartige Simulation 

von Fehlerfällen im Software-in-the-Loop- 

Modell durch externe Testumgebungen ist 

für physikalische Systemsimulationen komplett 

neuartig. 

www.simulationx.com 


AS-i Motormodul für die schnelle und geschützte Montage 

im Kabelkanal 

Das Unternehmen Bihl+Wiedemann bietet 

schon lange kostensparende Fördertechnikund 

Antriebslösungen mit AS-Interface an. 

Speziell für die schnelle und geschützte 

Montage im Kabelkanal hat das Unternehmen 

eine neue Gehäusevariante entwickelt, 

die eine flache Bauform (B × H × T: 

90 × 60 × 18 mm) aufweist und sich damit 

für vielfältige Montagesituationen in diversen Materialflussapplikationen eignet. Neuestes Produkt ist 

das AS-i Motormodul BW3409 zur Steuerung von zwei 24 V Rollenantrieben. Es verfügt über vier digitale 

Eingänge, zwei digitale und zwei analoge Ausgänge sowie einen integrierten Passivverteiler für den 

Anschluss von AS-i und 24 V Hilfsenergie über Profilkabel. Die Sensor-Eingänge werden aus AS-i 

versorgt, die restlichen Eingänge sowie die Ausgänge aus Aux. Die Drehinformationen werden über 

einen AS-i AB-Slave übertragen und die entsprechende Geschwindigkeit über AS-i Parameter eingestellt. 

Der Anschluss der Motorrollen erfolgt über zwei M8-Kabelbuchsen, für die weiteren Eingänge stehen 

zwei M12-Kabelbuchsen zur Verfügung. 

www.bihl-wiedemann.de 

3-D-Simulation mit Produktivcode 

Mit einem Visualisierungstool beschleunigt B&R die Entwicklung von Automatisierungslösungen mit 

dem Transportsystem Supertrak. Es visualisiert die simulierte Bewegung aller Shuttles und synchronisierter 

Subsysteme wie Robotik und CNC in 3-D. So können Maschinenkonzepte und Ablaufprogramme 

vorab validiert und die Inbetriebnahme 

beschleunigt werden. Das Tool und 

umfangreiche Simulationsmöglichkeiten 

sind in die Software Automation Studio 

integriert. Alle Simulationen basieren auf 

realem Maschinencode. Im Simulationsmodus 

erfolgt die 3-D-Visualisierung in der 

Entwicklungsumgebung, sodass der Prozess 

bereits vor der Inbetriebnahme optimiert 

werden kann. Anschließend wird der 

Maschinencode mit wenigen Klicks auf die 

Ziel-Hardware übertragen. Zur Laufzeit 

verarbeitet das Visualisierungstool Sensorsignale 

in Echtzeit und ermöglicht die 

Darstellung der Maschinenbewegungen auf der Maschinenvisualisierung. Der Maschinenprozess 

lässt sich so optimal überwachen. 

www.br-automation.com 

Rücklaufsperren für extreme Rutschdrehmomente 


Ringspann hat die Baureihe FXR von High-Tech-Rücklaufsperren mit integriertem 

Drehmomentbegrenzer und mechanischer Löseeinrichtung erweitert. In den 

High-Speed-Rücklaufsperren FXRW und FXRU kommen hochbelastbare Carbon- 

Reibbeläge mit höchsten Flächenpressungen zum Einsatz. Sie ermöglichen trotz 

kompakter Dimensionen extreme Rutschdrehmomente bis 140 000 Nm. Bei der 

Konstruktion von Mehrfachantrieben mit schnell laufenden Wellen eröffnen sie 

neue Perspektiven hinsichtlich Sicherheit und Bauraum-Optimierung. Geeignet 

sind die Rücklaufsperren z. B. zur Absicherung schnell laufender Getriebe-Eingangswellen 

der ersten und zweiten Getriebestufen. Die Variante FXRU gibt es auch 

mit einer einfachen mechanischen Löseeinrichtung. So erübrigt sich der Einsatz 

hydraulischer Lösesysteme. Sie können auch in schmutzigen und staubigen 

Umgebungen eingesetzt werden, z. B. in Förderanlagen der Schüttgut-, Bergbauund 

Schwerindustrie. 

bis 

IP65 

zertifiziert 

Kabeldurchführung 

Mit dem 

Stecker durch 

die Wand 

Die teilbare Kabeldurchführung 

KEL-U / KEL-ER für 

Leitungen mit Stecker. 

Garantieerhalt 

konfektionierter Leitungen 

schnelle Montage 

hohe Packungsdichte 

Zugentlastung gemäß 

DIN EN 62444 

bis 

IP65 

zertifiziert 

bis 

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Stuttgart | 09.10. – 12.10.17 

Halle 7 | Stand 7312 

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Eine runde Sache 

Wellenerdungsringe als wirksamer Lagerschutz für Elektromotoren 

Frequenzumrichter kommen zur 

energieeffizienten Regelung von 

Wechselstrommotoren in großer 

Zahl zum Einsatz. Sie können 

jedoch Wellenspannungen 

induzieren, die zu einem Lagerund 

Motorausfall führen können. 

Wellenerdungsringe sind eine 

hierzulande noch relativ 

unbekannte, aber kostengünstige 

Alternative, um Lager vor 

elektrischen Schäden zu schützen. 

A 

lle Hersteller von 3-Phasen-Wechselstrommotoren 

haben Motorbaureihen 

im Programm, die sich für den Betrieb an 

Frequenzumrichtern eignen. Durch die 

präzise Drehzahl- und Drehmomentregelung 

von Motoren können durch Frequenzumrichter 

30 % und mehr an Energiekosten 

eingespart werden. Frequenzumrichter sind 

jedoch nicht unproblematisch und können 

unerwünschte Wellenspannungen induzieren. 

Ohne wirksamen Schutz können diese 

zu vorzeitigem Lagerausfall und damit zum 

Motorversagen führen. 

Obwohl die National Electrical Manufacturers 

Association (Nema) und andere Institutionen 

empfehlen, neue Motoren mit einem 

effektiven Lagerschutz zu versehen, ist die 

häufigste Ursache für Lagerausfall immer 

noch elektrischer Stromdurchgang. Während 

Martin Deiss ist Sales Manager Europa bei 

Electro Static Technology in Eppingen 

die Isolationen nach den neuesten Standards 

ausgelegt sind, um die Wicklungen 

zu schützen, werden oftmals die Lager vernachlässigt. 

Um wirklich für den Frequenzumrichter-Betrieb 

geeignet zu sein, sollte 

ein Motor zusätzlich einen Lager-Langzeitschutz 

haben. Oftmals wird dies nicht genügend 

beachtet und teure Ausfallzeiten sind 

das Resultat. 

Neue Technologie für 

elektrischen Lagerschutz 

Eine zuverlässige Möglichkeit zur Minimierung 

elektrischer Lagerschäden und für 

eine erhöhte Zuverlässigkeit Frequenzumrichter-geregelter 

Motoren und Systeme 

kann in den meisten Fällen der Einsatz 

eines Aegis-Wellenerdungsrings darstellen 

(kombiniert mit einem isolierten Lager bei 

Motoren größer 75–100 kW). Die Produkte 

des US-amerikanischen Herstellers werden 

in Deutschland durch die Firma Electro 

Static Technology vertrieben. 

Im Gegensatz zur bisher verwendeten 

Technologie zur Wellenerdung mittels 

Kohlebürste bietet der Aegis-Wellenerdungsring 

eine weit größere Effektivität, 

speziell um die hochfrequenten Lagerströme 

zu vermeiden. Die Wellenerdungsringe 

bestehen aus hochleitfähigen Mikrofasern, 

die in einem patentierten Fiberlock-Channel 

gesichert sind. Skalierbar 

auf jeden Wellendurchmesser umschließen 

sie die Welle komplett und bieten 

einen niederohmigen Pfad von Welle zu 

Gehäuse und leiten so die schädlichen 

Ströme sicher ab. Da die Mikrofasern mit 

wenig oder keinem Kontakt zur Welle 

arbeiten, verschleißen sie nicht wie herkömmliche 

Kohlebürsten. 

Gefahr von Motorschäden 

Schäden an Wicklungen und Lager können 

durch sich wiederholende und schnelle Impulse 

entstehen, die von einem modernen 

Frequenzumrichter an den Motor gegeben 

werden. Man beschreibt dieses Phänomen 

mit Begriffen wie Oberschwingungsanteil, 

parasitäre Kapazität, kapazitive Kopplung, 

elektrostatische Aufladung und Gleichtaktspannung. 

Unabhängig von der Bezeichnung 

können hohe Spannungsspitzen und 

schnelle Taktzeiten Schäden z. B. an Isolation 

und Lager verursachen. 

Ist die Lastimpedanz größer als die 

Leitungsimpedanz, wird Strom zum Fre- 



01 Eine neue Lagerschale hat eine 

spiegelglatte Oberfläche, um die 

Reibung zu minimieren 

02 Lochfraß in einer Lagerschale (vergrößert) als Ergebnis 

der Funkenerosion, wenn Wellenspannungen sich durch die 

Lager entladen und kleine Schmelzkrater hinterlassen 

03 Riffelung der Lauffläche 

04 a+b Wellenspannung ohne (links) und mit Wellenerdungsring (rechts) 

quenzumrichter zurückreflektiert und es 

entstehen Spannungsspitzen am Motoranschluss, 

die doppelt so hoch sein können 

wie die Zwischenkreisspannung. 

Der durch Frequenzumrichter-induzierte 

Ströme verursachte Schaden wird häufig 

übersehen, bis es zu spät ist, um den Motor 

zu retten. 

Wellenerdungsringe bieten 

wirksamen Schutz 

Lager, die normalerweise eine spiegelglatte 

Lauffläche aufweisen, können durch elektrische 

Entladungen beschädigt werden. 

Ohne einen Schutz fließen Wellenspannungen 

durch die Lager ab und verursachen 

unerwünschte elektrische Entladungen. 

Funkenerosion schädigt die Laufflächen 

und führt zum vorzeitigen Ausfall des Lagers 

bzw. Motors. Innerhalb kurzer Zeit ist 

die Lauffläche übersät mit mikroskopisch 

kleinen Schmelzkratern und bekommt ein 

mattiertes Aussehen. Mit der Zeit bildet 

sich eine Riffelung (waschbrettartige Oberfläche), 

woraus erhöhte Lagergeräusche und 

Vibrationen resultieren. 

Beim Einsatz isolierter Lager sucht sich 

der schädliche Strom einen anderen Pfad 

zur Erde, in der Regel durch angeschlossene 

Aggregate wie Getriebe, Pumpe, Tacho 

und Encoder. Dadurch werden die Lager 

dieser Geräte geschädigt. 

Einfacher Nachweis 

der Wirksamkeit 

Die Wirksamkeit der Wellenerdungsringe 

kann durch einfaches Messen der Wellenspannung 

mittels eines Oszilloskops nachgewiesen 

werden. Ohne Wellenerdung 

erscheint der Spannungsverlauf in hohen 

Spannungsspitzen und steilen Entladungsflanken. 

Nach Anbringen des 

Wellenerdungsrings erscheint eine nahezu 

flache Linie. 

Aegis-Wellenerdungsringe haben sich 

bereits in über 1 Mio. Installationen 

weltweit bewährt, schwerpunktmäßig 

in Nordamerika und Asien. 

Viele Motorenhersteller setzen 

werkseitig installierte Wellenerdungsringe 

serienmäßig oder 

05 Mit Wellenerdungsringen werden 

schädliche Ströme sicher abgeleitet 

optional bei bestimmten Motorbaureihen 

ein, damit der Betrieb am Frequenzumrichter 

keine schädlichen Auswirkungen 

auf die Mo toren hat. 

Um einen Elektromotor problemlos am 

Frequenzumrichter zu betreiben, genügt es 

also nicht, sich ausschließlich auf die Aussagen 

der Hersteller zu verlassen. Die Isolationen 

sind zwar nach den neuesten Standards 

ausgeführt, aber oftmals wird kein 

Augenmerk auf eine wirksame Wellenerdung 

gelegt, die Lager vor schädlichen 

hochfrequenten Strömen schützt. 

www.est-aegis.com/de

Kabeleinführung 

nach Maß 

Kabelführungssystem erobert mit Hygienic 

Design und FDA-Zulassung die Lebensmittelund 

Pharmaindustrie 

Mit der KDP On Demand bietet Murrplastik 

Systemtechnik das erste Kabelführungssystem, das in 

Größe, Form und Ausstattung komplett individualisiert 

werden kann. Mit geometrischen Vorgaben, unter 

anderem mit verschmutzungsfreien Bohrungen, 

riefenlosem Design und keimresistenten 

Dichtungsmaterialien wie NBR, ist die KDP On Demand 

auf die komplexen Anforderungen in der Lebensmittelund 

Pharmaindustrie zugeschnitten. 

Seit der Markteinführung der Kabeleinführung 

KDP On Demand im Jahr 2014 

hat sich das Marktumfeld für Kabeldurchführungen 

stark verändert. Denn eine Erkenntnis 

hat sich bei vielen Industrieanwendern 

durchgesetzt: Man braucht sich 

heute nicht mehr mit „Ungefähr-Lösungen“ 

zufriedengeben. Es ist vielmehr so, dass 

Kabelführungen heute genau auf ein Anforderungsprofil 

hin konstruiert und gefertigt 

werden können. Die KDP On Demand kann 

in jeder Form zwischen 1 × 1 cm und 

1,5 × 3 m realisiert werden, u. a. achteckig, 

rund, oval, für 111 Kabeleinführungen und/ 

oder 888 Kabelverschraubungen, für Kabel 

mit oder ohne Stecker, für Flachbandkabel, 

Starkstromleitungen, Pneumatikschläuche 

oder Kombinationen von alledem. 

Auch der Rahmen der KDP On Demand 

kann aus den unterschiedlichsten Materialien 

gefertigt werden, z. B. aus Edelstahl 

V2A, V4A oder aus Alu bzw. Kunststoff. 

Gleichermaßen ist die Bandbreite bei den 

möglichen Dichtungsmaterialien groß, z. B. 

EPDM, NBR, Silikon. 

Der Vorteil für Anwender: Die Konfiguration 

erfolgt online mit wenigen Schritten, 

alternativ mit einer eingereichten CAD- 

Zeichnung oder direkt in Abstimmung mit 

einem Murrplastik-Servicemitarbeiter. Innerhalb 

weniger Tage erhält der Auftraggeber 

eine Konstruktionszeichnung plus 

Angebot. Fertigung sowie 

Auslieferung werden 

Oliver Huber ist Marketingleiter 

und Michael Braun ist Leiter der 

Produktlinie Kabeldurchführungssysteme; 

beide bei der 

Murrplastik Systemtechnik 

GmbH in Oppenweiler 

innerhalb 

Europas 

in maximal 

zehn Arbeitstagen 

„justin-time“ 

um- 

gesetzt. Letztlich steckt hinter der KDP On 

Demand nicht nur ein neues Produkt, sondern 

eine komplette Dienstleistungsphilosophie. 

Im Rahmen dieser Dienstleistung 

wird ein Rundum-Service mit Konstruktion, 

Abstimmung, Optimierung, Preiskalkulation 

und Lieferung angeboten. 

Materialanforderung in der 

Lebensmittelindustrie 

Zu den kritischen Anforderungen an die 

verwendeten Materialien für Produktion, 

Verarbeitung und Transport von Lebensmitteln 

gehört die Fähigkeit, dass keinerlei 

Keime übertragen werden dürfen. Obendrein 

müssen die Materialien unempfindlich 

gegenüber aggressiven Reinigungsmitteln 

sein. Der Rahmen der KDP On Demand 

kann z. B. aus Edelstahl (V4A) gefertigt werden 

und stellt damit kein Hygiene-Problem 

dar. Keime können sich auf Edelstahl 

schwerlich festsetzen und die Reinigung 

mit Wasser und Zusätzen ist simpel. 

Beim Dichtungsmaterial für eine Kabelführung 

sieht das anders aus. Hier trennt 

sich die Spreu vom Weizen schnell. In der 

FDA-Verordnung 177.2600 (Abschnitte A bis 

D) sind die Bestimmungen für „Rubber articles 

intended for repeated use“ für mehrfach 

nutzbare Gummiartikel – also Kautschuk-Compounds 

für Formteile – definiert. 

Murrplastik empfiehlt für den Einsatz der 

KDP On Demand in der Nahrungsmittelund 

Pharmaindustrie ein Dichtungsmaterial 

auf NBR-Basis. NBR Acrylnitril-Butadien- 

Kautschuk, kurz Nitrilkautschuk (Kurzzeichen 

AB und NBR), zählt zu den Synthesekautschuken 

und löst die FDA-Vorgaben ein. 

Das von Murrplastik für die KDP On Demand 

verwendete NBR ist blau eingefärbt und besitzt 

eine hohe Beständigkeit gegenüber Mineralölen, 

Fetten und Kohlenwasserstoffen. 

Glatte Oberflächen ohne 

Vertiefungen 

Im Zusammenhang mit Lebensmittelsicherheit 

und Produkthaftung in der 

Lebensmittelindustrie kommt schnell der 

Begriff Hygienic Design ins Spiel. Die zentrale 

Forderung von der Nahrungsmittelindustrie 

an ihre Zulieferer lautet: 

Maschinen, Anlagen und Komponenten für 

den Nahrungsmittelbereich sollten nach 

den Prinzipien des Hygienic Design konstruiert 

und gebaut sein. Hygienic Design bedeutet, 

dass Geräte glatte Oberflächen ohne 

Vertiefungen besitzen. Das Problem: In Vertiefungen, 

Kanten und Riefen könnten sich 

Verschmutzungen, Lebensmittelreste oder 

gar Keime festsetzen. Jegliche mikrobielle 

und partikuläre Kontamination der Lebensmittel 

soll also ausgeschlossen werden. 

Hier kann die KDP On Demand in vielerlei 

Hinsicht punkten. Zur Vermeidung von 

potenziellen Schmutzkanten und daraus 

resultierenden Verkeimungen können alle 

Bohrungen mit Radien versehen werden. 

Alle Oberflächen können ohne Riefen und 

Kanten ausgestattet und zudem so poliert 

werden, dass diese quasi selbstreinigend 

sind. Wichtig auch: Aufgrund angeschweißter 

Gewindebolzen zur Montage der Kabeldurchführung 

werden unnötige Schmutzkanten 

durch Schraubenköpfe vermieden. 

www.murrplastik.de


I/O- und Motion-Steckmodule 

für Serienanwendungen 

EtherCAT-Steckmodule zur Verdrahtung im Serienmaschinenbau 

mit mittleren und hohen Stückzahlen bietet Beckhoff in der 

EJ-Serie. Mit ihnen lässt sich der Plattformgedanke bei Großserien 

umsetzen, ohne die Möglichkeiten der Variantenbildung 

zu verlieren. Sie 

werden direkt auf 

eine Leiterkarte 

aufgesteckt, die als 

Signal-Distribution- 

Board die Signale 

und Spannungsversorgung 

auf einzelne 

Steckverbinder 

verteilt. Die Steckmodule 

lassen sich 

mit Motoren und 

Getrieben des Herstellers zu kompakten Antriebslösungen 

kombinieren. Das Modul EJ7047 ist dabei für den mittleren 

Leistungsbereich von Schrittmotoren vorgesehen. Das Modul 

EJ7211-0010 bietet hohe Servo-Performance bei kompakter 

Bauform. Die Endstufe EJ7342 ist für den direkten Betrieb von 

zwei DC-Motoren ausgelegt und vom E-Bus galvanisch getrennt. 

Für hochdynamische Anwendungen und bei Speisung mehrerer 

Achsen aus einem Netzteil kann zusätzlich das Brems-Chopper- 

Modul EJ9576 verwendet werden. 

www.beckhoff.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 

Schwer zugängliche Stellen 

automatisch schmieren 

Platestahl.indd 1 05.12.2016 07:55:11 

In Gips-, Kalk- und Zementwerken helfen automatische Schmiersysteme 

wie Perma Flex aus dem Hause Perma bei der regelmäßigen 

Schmierung auch von schwer zugänglichen Schmierstellen. 

Sie können von Hand installiert werden und je nach 

Anforderung mit 60 oder 125 cm 3 Schmierstoffvolumen eingesetzt 

werden. 

Das reduziert den 

Wartungsaufwand. 

Da ein Wechsel 

ohne Werkzeug 

vorgenommen 

werden kann, 

minimiert sich 

gleichzeitig der 

Aufenthalt in 

Gefahrenbereichen. 

Die Auslagerung von 

schwer zugänglichen 

Schmierstellen, z. B. 

durch Schlauchzuleitungen 

an rotierenden Teilen, erhöht die Arbeitssicherheit 

zusätzlich. Mit den Schmiersystemen wird die Schmierstelle 

gegen Verschmutzungen hermetisch abgedichtet. Außerdem 

verhindert der Schmierstoff einen vorzeitigen Verschleiß 

verschiedener Anlagenkomponenten. So werden z. B. Palettierer, 

Mischanlagen, Zementmühlen, Förderschnecken, Mühlen oder 

Lüfteranlagen zuverlässig geschmiert und sind vor Umwelteinflüssen 

geschützt. 

www.perma-tec.com 

Tools für professionelle 

Instandhaltung 

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Wellen, Lager und Stirnräder 

besser berechnen 

Mit dem Release 4.6 der FVA-Workbench werden aktuellste 

Berechnungsmethoden zur Verfügung gestellt. Dazu zählen neue 

Normberechnungsverfahren bei Kegelrädern und Verbesserungen 

bei der Berechnung des Getriebegesamtsystems, wodurch die 

Ergebnisgüte bei der Berechnung von Wellen, Lagern und Stirnrädern 

erhöht wird. Mit der Version 4.6 können Modelle aus der 

FVA-Workbench direkt in verschiedene CAD-Formate exportiert 

und nahtlos in vielen Konstruktionsprogrammen weiter verwendet 

werden. Es wurden neue Versionen der folgenden Berechnungsmethoden 

integriert: Lastverteilung, Geometrie und Normtragfähigkeit 

von Stirnrädern; Lastverteilung und Normtragfähigkeit 

von Kegelrädern; Modeler Edition – Modellierung und Parametrisierung 

von Getrieben; Extended Edition – Berechnung von 

Maschinenelementen nach nationalen- sowie internationalen 

Normen; Advanced Edition – Berechnung 

des Gesamtsystems bzw. von Maschinenelementen 

unter Berücksichtigung ihres 

Umfeldes. 

Hochleistungsdrehgeber mit CANopen 

Die präzisen magnetischen Absolutdrehgeber 

der Ixarc-Serie aus dem Hause Posital sind 

jetzt auch mit CANopen-Schnittstellen 

verfügbar, ergänzend zu SSI, Ethernet/IP, 

EtherCAT, Powerlink, Profibus DP und 

Profinet. Sie sind u. a. für Einsätze in 

mobilen Maschinen, Kränen und 

Offshore-Anlagen konzipiert. Die Schnittstelle 

verfügt über eine Autobaud-Funktion für ein Anschließen 

an das Netzwerk. Diagnose-LEDs zeigen den Gerätestatus an. 

Zu den Anschlussmöglichkeiten gehören Kabel verschiedener 

Längen und radial bzw. axial ausgerichtete M12- oder M23-Stecker. 

Gehäuse mit integriertem T-Koppler eignen sich für Anwendungen, 

bei denen mehrere Geräte in Reihe verbunden werden. Die Geber 

bieten eine 16-Bit-Auflösung und eine Genauigkeit von 0,09°. Es 

gibt sie als Single- und Multiturn-Modelle. 

www.posital.de 

www.fva-service.de 

Skarke Ventilsysteme 

Ihr starker Partner für Öl-Service und Entlüftung. 

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64668 Rimbach-Mitlechtern 

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E-Mail info@skarke.de 

Web www.skarke.de 

PVC-freie Automatisierungsleitung bietet 

verbesserte Brandschutzeigenschaften 

Bei der Auswahl von flexiblen, industrietauglichen Automatisierungsleitungen 

standen Anwendern, die eine halogen- bzw.PVCfreie 

Lösung suchten, bisher nur PUR-Leitungen zur Verfügung. 

Mit der Leitungsserie Motionline Halex bietet Nexans jetzt eine 

Alternative, die 

flexibel, robust und 

schleppkettenfähig 

ist. Halex-Leitungen 

enthalten keine 

Halogene und sind – 

wie PUR-Leitungen – 

zudem 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 10xd), 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. 

www.nexans.de 

Schwingungs- und Schallsignale 

effizient analysieren 

Die Analysesoftware Iba Rotate kann so gut wie alle gängigen 

Dateiformate für Schwingungssignale einlesen sowie offline 

analysieren und ist somit die passende Lösung für Ingenieure, 

Servicetechniker und Entwickler, die mit Schwingungs- und 

Geräuschphänomenen an Anlagen mit rotierenden oder 

oszillierenden 

Teilen befasst sind. 

Die Software eignet 

sich für zahlreiche 

Industriebereiche 

wie Automotive, 

Luftfahrt, Zellstoff 

und Papier, 

Walzwerke, Energieerzeugung 

oder 

Produktion. Zu den 

Anwendungsgebieten gehören u. a. Motorenprüfstände, vorausschauende 

Instandhaltung, Fehlersuche und Produktentwicklung. 

Besonders zur Fehlererkennung bei sporadischen Störungen, die 

eine mehrstündige Überwachung erfordern, ist Iba Rotate aufgrund 

der messdateibasierten Arbeitsweise geeignet. Zum weiteren 

Funktionsumfang gehören Signalvorverarbeitung, Gewichtung 

für akustische Analyse und Bewertung von Ganzkörper und 

Hand-Arm-Vibrationen für Arbeitssicherheitsanalysen. Leistungsstarke 

Anzeigefunktionen wie Trend, Wasserfall, Spektrogramm 

runden das Funktionsspektrum ab. 

www.iba-ag.com 


Starke.indd 1 26.06.2017 11:20:34

special 

Motek 2017 

Mit dem Konzept der siebten Achse erhalten 

Roboteranwendungen einen größeren Arbeitsbereich. 

Dabei bewegt sich der komplette Roboter auf 

einer bodennahen Linearachse. Rollon bietet hierzu ein 

variantenreiches Baukastensystem. 

Bild: Rollon GmbH, Düsseldorf

MOTEK 2017 I SPECIAL 

Die siebte Achse 

für Roboter 

Wie Sie den Aktionsradius 

von Industrierobotern einfach und 

wirtschaftlich erweitern 

Mit dem Konzept der siebten Achse erhalten Roboteranwendungen einen größeren 

Arbeitsbereich. Dabei bewegt sich der komplette Roboter auf einer bodennahen 

Linearachse. Rollon bietet hierzu ein variantenreiches Baukastensystem, das auf die 

jeweilige Anwendung abgestimmte Konstruktionen ermöglicht. 

B 

eim Prinzip der siebten Achse bewegt 

sich der komplette Roboter auf einer 

bodennahen Linearachse. Sinnvoll ist ihr 

Einsatz z. B., wenn der Roboter Aufgaben an 

mehreren Orten ausführen soll, um besser 

ausgelastet zu sein. So kann z. B. ein sechsachsiger 

Knickarm-Roboter auf der Linearachse 

parallel zu einer Produktionsstraße 

mitlaufen und dabei Manipulationen vornehmen. 

Durch das geringe Eigengewicht 

des Seventh Axis-Systems von Rollon treten 

vergleichsweise geringe Deckenlasten auf, 

sodass die Lösung mit der siebten Achse 

auch bei unterkellerten Fertigungshallen 

eine Option ist. Auch zum mobilen Feeder- 

Roboter, der mehrere Aufgabepunkte für 

Werkstücke bedient, lässt sich der Roboter 

erweitern. Die Einsatzbereiche des Systems 

erstrecken sich auf die Palettierung, die 

Bedienung von Werkzeugmaschinen, das 

Klaus-J. Hermes ist Marketingleiter 

bei der Rollon GmbH in Düsseldorf 

Biegen und Handhaben von Blechen, 

Schweiß- und Lackierroboter sowie das 

Verkleben von Bauteilen. 

Roboter in Bewegung bringen 

Seventh Axis ist ein Shuttle-System zur 

Bewegung von Robotern über lange Strecken 

und mit hoher Dynamik. Rollon nutzte 

für die Entwicklung seine Kompetenz aus 

dem Aluminium-Portalbau und verwendet 

die entsprechend entwickelten Alu-Profile 

für die Reichweitenerweiterung der Roboter. 

Das modulare in sieben verschiedenen 

Baugrößen erhältliche System lässt sich in 

jede Anwendung integrieren und kann alle 

Arten kleiner bis mittlerer Roboter bis 

2 000 kg Gewicht und mit einer Nutzlast bis 

ca. 300 kg tragen und bewegen. Die Produktfamilie 

wird nach unten von der 

Baugröße mit einem einfachen 220er Profil 

in einfacher Ausführung und nach oben 

durch zwei parallele 360er Profile abgegrenzt. 

Der Grundaufbau ist dabei immer 

gleich, was für eine schnelle und flexible 

Montage sorgt. Insgesamt sechs der sieben 

Baugrößen sind für Anwendungen unterhalb 

von 1 000 kg Gesamtgewicht (Nutzlast 

des Roboters + Eigengewicht des Roboters) 

ausgelegt und bilden damit die feingliedrigste 

Abstufung am Markt. Das spart Kosten 

durch die präzisere Dimensionierbarkeit 

der Achse für den jeweils eingesetzten 

Robotertyp. „Seventh Axis bietet hohe 

Dynamik, weil die Schlitten aus leichtem 

Aluminium gefertigt werden, wodurch sich 

die Eigenträgheit reduziert. Das ist insbesondere 

für Roboter mit dynamischen 

Handhabungsaufgaben von Vorteil“, erklärt 

Andreas Kaiser, Business Development 

Manager bei Rollon. 

Zubehör erweitert die Vielfalt 

Das Baukastensystem umfasst alle erforderlichen 

Komponenten sowie umfangreiches 

Zubehör und eignet sich für die Wandbefestigung, 

zur Montage am Boden und für 

die Deckeninstallation. Bei Wand- oder 

Deckenmontage ergibt sich eine Platz- 


SPECIAL I MOTEK 2017 

01 02 

01 Wird er mit einer siebten Achse mobil gemacht, kann ein einzelner Roboter Palettieraufgaben an mehreren verschiedenen 

Stellen übernehmen 

02 Seventh Axis erreicht besonders hohe Dynamik, weil die Schlitten aus leichtem Aluminium die Eigenträgheit reduzieren 

03 Die Montage kann dank Stahlstreben und Füßen mit zwei verschiedenen Einstellsystemen einfach vorgenommen werden 

03 

ersparnis und die Fläche über dem Boden 

kann z. B. für den Materialfluss genutzt 

werden. Bei der Gesamtkonstruktion 

wurde besonderes Augenmerk auf qualitativ 

hochwertige Komponenten wie schrägverzahnten 

Zahnstangen mit geschliffenen 

Zähnen gelegt. Seventh Axis ist standardmäßig 

mit einer Abdeckung der Zahnstange, 

optional mit einer Abdeckung für 

Linearführung und Zahnstangen oder mit 

einer vollständig begehbaren Abdeckung 

erhältlich. Einzelne Linearachsen können 

bis zu 12 m mit Profilen an einem Stück 

ausgeführt werden. Durch die Verbindung 

mehrerer Profile über selbstzentrierende 

Einsätze kann im Prinzip eine beliebige 

Reichweite erzielt werden. Rollon bietet für 

die großen Baureihen der Produktfamilie 

maximale Hübe von 46 m an. Die Montage 

kann dank Stahlstreben und Füßen mit 

zwei verschiedenen Einstellsystemen einfach 

vorgenommen werden. Die Achse verfügt 

standardmäßig nach jeweils 1 m über 

eine Verschraubung, mit der sie z. B. am 

Hallenboden befestigt werden kann. Dadurch 

werden alle auftretenden Momente 

und Kräfte so sicher abgestützt, dass auch 

der Einsatz mehrerer Roboter auf einer 

Achse möglich ist. Es können also zwei 

Roboter mit zwei Schlitten auf der Achse 

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Die siebte Achse in Aktion 

04 Dank der siebten 

Achse kann dieser 

Schweißroboter auch 

große Werkstücke 

komplett bearbeiten 

Sie möchten die siebte Achse in Bewegung 

sehen? Dann klicken Sie ins Video 

und entdecken die Möglichkeiten: 

http://bit.ly/2wON6xL 

montiert werden und dann z. B. gemeinsam 

an einem Werkstück arbeiten. Mehr 

als zwei Roboter sind ebenfalls möglich. 

Auch zusätzliche Wagen ohne Roboter 

können integriert werden. „Der Anwender 

kann dann auf zusätzliche Wagen sein 

Werkstück setzen, um so die Taktung des 

Prozesses sowie die benötigte Reichweite 

des Roboters zu optimieren“, weiß Kaiser. 

Mit dem Roboter durch die Halle 

In einer aktuellen Anwendung realisierte 

Rollon mit einer siebten Achse die lineare 

Positionierung des Roboters in einer 

Schweißzelle. Als Roboter kommt ein Kuka 

KR 16 arc HW (Hollow Wrist) zum Einsatz. 

Der Roboter hat ein Gewicht von 245 kg 

und erreicht eine Nutzlast von 16 kg. Die 

maximale Reichweite des Sechsachs-Roboters 

von 1 636 mm wird durch die siebte 

Achse um einen Hub von 6 m erweitert. 

Dadurch wird sein Arbeitsbereich wirtschaftlich 

vergrößert. Auf der Achse wird 

der Roboter in dieser Anwendung mit einer 

Geschwindigkeit von 1 m/s und einer 

Beschleunigung von 1 m/s 2 verfahren. 

Maximal sind Verfahrgeschwindigkeiten 

bis zu 4 m/s möglich. 

Die Wiederholgenauigkeit der Linearachsen 

liegt im Bereich der Wiederholgenauigkeit 

der Roboter, das heißt, Seventh 

Axis kann auch für die aktive Bearbeitung 

an großen Werkstücken eingesetzt werden. 

Dann sind die sechs Achsen des Roboters 

und die Linearachse simultan im Betrieb. 

Handhabung oder Bearbeitung 

Bei der Konzeption des Achssystems muss 

klar zwischen Be- und Entladefunktionen 

und aktiver Werkstückbearbeitung, z. B. 

durch Bohren oder Fräsen, unterschieden 

werden, um die Genauigkeits- und Steifigkeitsanforderungen 

genau prüfen und berücksichtigen 

zu können. Für den Einsatz 

unter rauen Umgebungsbedingungen können 

auch prismatische Linearführungen 

eingesetzt werden, die ohne Schmiersystem 

betrieben werden können. 

Für den Aufbau der siebten 

Achse griff Rollon auf 

ein Seventh Axis-System 

mit zwei parallelen Statyca- 

Portalprofilen (170 × 120 mm) 

und einer schrägverzahnten, 

gehärteten und geschliffenen 

Präzisionszahnstange 

zurück. „Die in den 

Profilen integrierten Nuten 

können dabei als einfache 

Montagemöglichkeit für 

externe Komponenten genutzt 

werden, seien es 

mechanische Bauteile oder 

elektrische, wie Sensoren“, 

so Kaiser. Hinzu kamen 

Rollenumlaufführungen in 

Baugröße 25, die als vormontierte 

Systemlösung mit 

Bodenplatten und Nivellierschrauben 

für die einfache 

Vor-Ort-Montage und Höhenjustage geliefert 

wurden. „Der Anwender braucht so ein 

mit Energiekette und Getriebe geliefertes 

Achssystem dann nur noch mit dem Getriebeflansch 

an seinen Motor anzuschließen“, erklärt 

Kaiser. 

Die Kosten eines solchen Systems hängen 

vom Anwendungsfall ab. Grundsätzlich 

gilt aber: Je größer die benötigte Reichweite 

für den Prozess ist, desto mehr spart der Anwender 

durch die Kombination aus Roboter 

und Linearachse im Vergleich zu zwei oder 

Wenn dem Roboter die 

Achsen ausgehen, 

dann bringen Sie den 

Roboter auch noch 

selbst in Bewegung. 

Dirk Schaar, Chefredakteur 

Sie kennen das: Manchmal haben wir Menschen 

einfach nicht genügend Arme und Hände, um 

gewisse Aufgaben erfüllen zu können. Ähnlich geht 

es Robotern – hier fehlen trotz jede Menger Achsen 

auch schon einmal die ein oder andere. Warum also 

nicht den ganzen Roboter bewegen? Hierzu hat 

Rollon eine pfiffige Idee entwickelt, die zudem noch 

kostengünstig realisierbar ist. 

mehreren Einzelrobotern. Der Roboter ist 

flexibel einsetzbar und die Linearachse ist 

schneller und günstiger als ein Roboter. 

„Kombiniert man beides, hat man die 

Anwendungsvielfalt des Roboters verfügbar, 

kann diesen jedoch auf wirtschaftliche 

Art und Weise mehr Arbeitsstationen zuweisen, 

die schnell mit bis zu 4 m/s angefahren 

werden können. 

Das gesamte Konzept der siebten Achse 

bietet höhere Flexibilität als eine Roboter- 

OEM-Lösung und ist bei Robotern bis etwa 

2 000 kg Gesamtgewicht eine wirtschaftliche 

Alternative zur Stahlbauweise. Auch 

die Auslegung des Getriebes und des Servomotors 

gehört mit zur Serviceleistung von 

Rollon“, so Kaiser. 

www.rollon.de 


Präzisions-Positionierer für die Mikromontage 

Special Motek 

Sehr genaues Arbeiten bei minimalem Einbauplatz ermöglicht der 

Miniatur-Lineartisch L-402 von Physik Instrumente (PI). Er eignet 

sich für Anwendungen in der Mikromontage, für die Justage optischer 

Komponenten, die Probenmanipulation oder automatisierte 

Testsysteme. Er ist 22,5 mm schmal und verfährt bis 1 kg 

schwere Lasten gleichmäßig und mit einer Wiederholgenauigkeit 

bis 0,5 μm. Der maximale Stellweg 

beträgt 13 mm, die Höchstgeschwindigkeit 

5 mm/s. Zwangsgeführte Kreuzrollenlager 

sorgen für hohe Führungsgenauigkeit und eine lange Gebrauchsdauer. 

Der Miniatur-Lineartisch wird mit DC- oder Schrittmotor 

angetrieben. Auch Versionen mit spielfrei vorgespannter Kugelumlaufspindel 

und Vakuum-Ausführungen bis 

10 -6 hPa sind erhältlich. Mehrere Miniatur-Lineartische 

lassen sich ohne Adapterplatten zu XYund 

XYZ-Stapeln kombinieren. 

www.pi.de 

Teleskopschienen 

für jeden Fall 

Teleskopführungen für 

Maschinen-, Sonderfahrzeugund 

Apparatebau, Medizintechnik, 

Förder- und Lagertechnik 

bietet Indunorm an. 

Das Programm bietet robuste, 

biegesteife, leichtgängige und 

hochwertige Teleskopschienen 

für Lasten von 10 bis 430 kg und 

Umgebungstemperaturen von 

– 20 bis + 100 °C. Auf Anfrage 

sind auch Komponenten für 

niedrigere und höhere Temperaturen 

sowie schwerere Lasten 

möglich. Der Hersteller realisiert 

darüber hinaus Sonderlösungen 

für spezifische Projekte. Es 

stehen verschiedene Optionen 

für das Öffnen und Schließen der 

Schienen sowie als Materialien 

Stahl und Aluminium oder eine 

Kombination aus beiden zur 

Verfügung. Neu in der Produktfamilie 

sind Vollkern-Teleskopführungen. 

Diese robusten 

Auszüge werden aus Vollmaterial 

gefräst und können passend 

zur Anwendung aus verschiedenen 

Werkstoffen wie 

Edelstahl, Aluminium oder 

beschichtetem Stahl gefertigt 

werden. Sie sind präzise, hoch 

belastbar und bieten gute 

Laufeigenschaften. 

www.indunorm.de

Lineartechnik im XXL-Format 

Erstes gedrucktes Bühnenbild entstand mithilfe eines kompletten Linearsystems 

Ob Opernfestival, Promotion, Film oder Fernsehen: Die großformatigen Textildrucke der 

Firma Big Image sind international begehrt. Technisch und wirtschaftlich umsetzbar 

werden die nahtlosen Impressionen unter anderem durch präzise und wartungsarme 

Linear- und Antriebstechnik aus dem Systembaukasten von Bosch Rexroth. Lesen Sie mehr. 

Z 

um Auftakt der Salzburger Mozartwoche 

2013 sangen Rolando Villazón und Olga 

Peretyatko vor rd. 1 500 Besuchern und 

einer beeindruckender Kulisse. Das Besondere: 

Die römischen Säulen des 12 × 24 m 

großen Bühnenprospekts waren erstmals 

nahtlos gedruckt worden – auf einem Textil- 

Printer der Superlative. 

„Infinitus“, so der Name des laut Hersteller 

weltweit größten Textildruckers, war 

kurz vor der Veranstaltung in Betrieb gegangen. 

Seither kann sich der Betreiber Big 

Image mit Hauptsitz in Potsdam kaum vor 

Aufträgen aus aller Welt retten. „Nicht zu- 

Der Druckwagen von Infinitus wiegt – 

je nach Füllstand der darauf befindlichen 

Farbtanks – zwischen 100 und 

120 kg. Diese Masse gilt es, gleichmäßig 

und ohne Höhenunterschiede über eine 

Breite von 16 m zu bewegen – inklusive 

Beschleunigungs-, Verzögerungsstrecke 

und Reinigungsstationen. Diese Abmesletzt 

US-amerikanische TV-Produktionen 

schätzen die kosteneffizient gedruckten 

Motive auf unbeschichteter Baumwolle, die 

wir zuvor nicht in gleicher Auflösung und 

Farbbrillanz drucken konnten“, erklärt Big 

Image Ingenieur Holger Schulz. Wie bei 

einem handelsüblichen Tintenstrahldrucker 

laufen die bis zu zwölf Meter breiten 

Textilbahnen über eine Trommel. Auf diese 

Weise können sie theoretisch in beliebiger 

Länge hergestellt werden. Auf einem komplett 

von Bosch Rexroth gelieferten Linearsystem 

fährt ein Druckwagen vor der riesigen 

Trommel und bringt mit einem um- 

weltfreundlichen Inkjet-Verfahren wasserbasierende 

Farbe auf. 

Schwere Aufgabe für die 

Lineartechnik 



02 Ergänzend zum übergroßen Linearsystem 

konfektionierte der Hersteller auch ein einbaufertiges 

Paket an Antriebs- und Steuerungstechnik 

01 Der bis zu 60 kg schwere Wagen des Druckers bedruckt 

Textilien von einer Breite bis 12 m. Das 16 m lange 

Präzisionslinearsystem ist aus zwei Teilen exakt gestoßen 

sungen bedeuteten für das Linearsystem, 

dass die integrierten Präzisionsführungsschienen 

aus zwei Teilen zusammengesetzt 

und als Strang exakt „gestoßen“ 

werden mussten. „An dieser Stelle waren 

sehr kleine Tole ranzen gefordert, um die 

geforderte Gleichlaufgüte für den Farbauftrag 

sicherzustellen“, betont Schulz. „Eine 

weitere Herausforderung stellte die Vorspannung 

des Zahnriemens für den 

Antrieb des Druckwagens dar, der im 

Vergleich zum Führungskörper mehr als 

doppelt so lang ist.“ 

Mit diesen außergewöhnlichen Anforderungen 

wendete sich Big Image an 

seinen Lösungspartner Bosch Rexroth, der 

für das Unternehmen bereits mehrere 

kleinere Textildrucker mit Lineartechnik 

und Antrieben ausgestattet hatte. Der 

Fabrikautoma tisierungsexperte unterstützte 

Big Image im Vorfeld mit den Berechnungen, 

ermit telte aus seinem Systembaukasten 

die passenden Komponenten 

und fügte sie zu einer Komplettlösung 

zusammen. Das Herzstück bildet ein aus 

zwei Teilen bestehendes Compactmodul 

mit Riementrieb CKR-200 und der maximal 

möglichen Überlänge von 16 m. Zwei 

integrierte, spielfreie Kugelschienenführungen 

verleihen dem Ausnahmedrucker 

nicht nur optimale Lauf eigenschaften, 

sondern auch eine hohe Traglast und Steifigkeit. 

Den Zahn riemenantrieb empfahl 

Bosch Rexroth als kostenoptimierte Antriebslösung 

für lange Verfahrwege. 

Für einen möglichst sanften Ablauf 

des Tischteils im Compactmodul sorgt die 

von Bosch Rexroth entwickelte High Precision 

(HP) Technologie. Dazu zählt u. a. eine 

speziell gestaltete Einlaufzone im Bereich 

der Kugelschienenführung, welche die 

umgelenkten Wälzkörper optimal in die 

Belastungszone einführt. Der dadurch erreichte 

Effekt für die Bewegung des Tischteiles: 

Größtmöglicher Gleichlauf und ein 

ruhiges Ablaufverhalten. Durch die präzise 

Lineartechnikfertigung gelang es Bosch 

Rexroth außerdem, die geforderten Übergangstoleranzen 

für die Nahtstellen von 

Führungsschiene und Aluminiumhauptkörper 

zu erfüllen. 

Als weiteren Bestandteil des Gesamtpakets 

stellte Bosch Rexroth seinem langjährigen 

Kunden ein genau abgestimmtes 

Set an Antriebs- und Steuerungstechnik 

zur Verfügung: Es besteht aus einem 

Servomotor des Typs MSK076 mit Antriebsregler 

HCS02 und einer speziellen 

Spannstation für den Antriebsriemen der 

Linearachse CKR 200. Alle Komponenten 

wurden am Sitz der Bosch Rexroth Lineartechnik 

in Schweinfurt vormontiert, anschließend 

in einzelne Packstücke zerlegt, 

nach Potsdam geliefert und wieder zusammengesetzt. 

Die Inbetriebnahme gestaltete 

sich ebenfalls effizient, da Big Image die 

Antriebslösung komfortabel über die kostenfreie 

Engineering-Software Indra Works 

parametrieren konnte. 

Lange Standzeiten, 

geringe Wartung 

Für die kontinuierliche Zusammenarbeit 

mit Bosch Rexroth sprechen laut Big Image 

auch die langen Serviceintervalle, die einfache 

Wartung sowie der geringe Schmiermittelverbrauch. 

So lässt sich etwa das 

Compactmodul ganz einfach an jeder 

Stelle im Hubbereich schmieren. Der 

Bediener bringt dazu einen geeigneten 

Schmierstoff mithilfe einer Handhebelfettpresse 

am zentralen Schmiernippel ein. 

Über interne Versorgungskanäle gelangt 

dieser von dort aus gezielt an alle Verbrauchsstellen. 

Standzeitverlängernd wirkt 

sich auch die seitliche Führung des Zahnriemens 

aus, die über spaltgedichtete 

Aluminiumleisten erfolgt. Denn dadurch 

werden weniger Textilfasern und andere 

Schmutzpartikel aufgewirbelt, die in die 

Mechanik eindringen könnten. 

Fotos: Big Image 

www.boschrexroth.com 



Genug Raum für Bewegung 

Zahnriemenachse für kompaktes Pick-&-Place-System 

Um unterschiedlich große 

Bohrer mit wenigen Millimetern 

Schaftdurchmesser nacheinander 

schnell und präzise aus einem 

Werkstückträger zu entnehmen, 

einem Beschriftungslaser 

zuzuführen und sie anschließend 

wieder in einen Werkstückträger 

abzulegen, setzt ein Hersteller auf 

eine vollautomatische 

Pick-&-Place-Anlage von 

IEF-Werner. Lesen Sie mehr über 

die Technik im Einsatz. 

Das Laserbeschriften hat im Vergleich zu 

anderen Kennzeichnungsverfahren 

einige Vorteile – z. B. sind die Verbrauchskosten 

niedriger und die Wartungsaufwendungen 

geringer. Aber vor allem ist es eine 

Möglichkeit, Bauteile aus ganz unterschiedlichen 

Materialien schnell zu kennzeichnen. 

„Um diesen Zeitvorteil bei hohen 

Stückzahlen umfassend zu nutzen, müssen 

die Werkstücke auch entsprechend rasch 

dem Laser zugeführt werden können“, sagt 

Thomas Hettich, Produktmanager bei IEF- 

Werner aus Furtwangen im Schwarzwald. 

Er spricht damit ein Projekt an, bei dem sich 

ein Werkzeughersteller genau mit dieser 

Anforderung an den Automatisierungsspezialisten 

wandte. Die Aufgabe: Bohrwerkzeuge 

mit Schaftdurchmessern von 3,5 bis 

25 mm aus Hochleistungsschnellstahl HSS-E 

und aus Vollhartmetall (VHM) sollten aus 

kundenseitigen Werkstückträgern nacheinander 

entnommen, einem Beschriftungslaser 

zugeführt und anschließend wieder in 

einen Werkstückträger abgelegt werden – 

und das schnell und präzise. „Werkzeuge 

mit Schaftdurchmessern kleiner sechs und 

ab 16 mm beschriftet der Laser einseitig, 

Stefanie Günter, Marketing & PR, bei der 

IEF-Werner GmbH in Furtwangen 

die Größen dazwischen beidseitig“, erklärt 

Hettich. Das komplette Handling hatte vollautomatisch 

stattzufinden. 

Bauteile effizient zuführen 

Basis der Pick-&-Place-Anlage ist das erweiterbare 

Gurtbandsystem Posy Art. Das 

zuverlässige, flexible und präzise Baukastensystem 

enthält viele Standardkomponenten, 

mit denen sich so gut wie alle 

Aufgaben im Transfer-, Montage- und 

Logistikbereich lösen lassen. Die Hauptkomponenten 

wie Riemen, Antriebe, Weichen 

oder Stoppelemente sind langlebig. 

Die Schwalbenschwanz-Geometrie an den 

Längsseiten der Profile erlaubt ein feinfühliges, 

stufenloses Positionieren der angefügten 

Baugruppen. „Das System haben wir 

mit Aufnahmen ausgestattet, welche die 

kundenseitigen Werkstückträger (WT) tragen 

können“, sagt Hettich. Seitenpositionierung, 

Zentrierstation sowie eine Hub- und 

Dreheinheit bringen die WT in die richtige 

Lage. In der Zentriereinheit werden sie 

mittig platziert und anschließend dreidimensional 

mit einer Genauigkeit von 

± 0,05 mm fixiert. Die Stopper sind zentral 

angeordnet. Das verhindert ein Verkanten 

der Werkstückträger in den Führungsleisten. 

Für diese Anwendung hat der Werkzeughersteller 

die WT mit einem Datamatrixcode 

versehen. Hinter diesem Code verbergen 

sich Informationen über den 

Werkzeugträgertyp, die Anzahl und die 

X-Y-Koordinaten seiner Löcher, die Schaftdurchmesser 

und die Trägerhöhe. 

An der Anlage setzt ein Mitarbeiter den 

WT mit den Bohrern auf einen Grundträger 

des Gurtbandsystems auf. „Es ist unbedingt 

erforderlich, dass die Werkstückträger 

innerhalb eines Auftrags baugleich sind“, 

betont Hettich. Am Bedienfeld gibt der 

Mitarbeiter den Auftrag ein, die Anzahl der 

WT – und ob die zu markierenden Bohrer 

eine Spannfläche besitzen oder nicht. Bei 

Anlagenstart liest das System zunächst die 

Beschriftungsdaten für den Laser. Ein 

Scanner erkennt den Datamatrixcode und 

das Gurtbandsystem fährt den WT in die 

Entnahme-Station. Dort hebt es den WT 

vom Gurtband ab und zentriert ihn. Die 

Lineareinheit fährt in Y-Richtung das Raster 

des jeweiligen Werkzeugträgertyps ab. Die 

Lineareinheit positioniert den WT nun so, 

dass ein Lasermesssystem die erste Zeile 

des Werkzeugträgers erfasst. Eine Abstandsmessung 

erkennt, in welcher Rasterposition 

sich das aktuell zu bearbeitende 

Werkzeug befindet. Diese Position gibt der 

Sensor an die Steuerung weiter. 

Präzises und schnelles Handling 

Für die unterschiedlichen Bohrer sind 

abhängig von der Beschriftungsdauer be- 



01 Das Baukastensystem enthält viele Standardkomponenten, 

mit denen sich diverse Aufgaben im Transfer-, 

Montage- und Logistikbereich lösen lassen 

02 Die Variante „G“ zeichnet sich dadurch aus, 

dass die Zahnriemenachse mit zwei unabhängig 

voneinander verfahrbaren Schlitten ausgestattet ist 

stimmte Taktzeiten für das Handling vorgegeben. 

„Bei Werkzeugen aus HSS-E soll der 

Gesamtprozess bei der einseitigen sieben 

und bei der doppelseitigen Beschriftung 

14 Sekunden betragen“, erläutert Hettich. 

„Bei den VHM-Werkzeugen sind es vier und 

acht Sekunden.“ Um eine passende Handhabungstechnik 

umzusetzen, konstruierten 

die IEF-Ingenieure ein Positioniersystem 

aus standardisierten Lineareinheiten. Den 

Entwicklern steht dazu eine breite Produktpalette 

ausgereifter Automatisierungskomponenten 

zur Verfügung, mit denen sie 

Prozesse effizient gestalten können. Dazu 

gehören verschiedene Linearachsen, die je 

nach Anforderungen an Dynamik, Präzision, 

Wiederholgenauigkeit oder auch an 

Schnelligkeit entsprechend ausgewählt 

werden. „Mit unseren Linearachssystemen 

und den standardisierten Verbindungselementen 

erstellten wir schnell und kostengünstig 

ein geeignetes Positioniersystem, 

das genau auf die Aufgabe und den zur Verfügung 

stehenden Platz beim Anwender zugeschnitten 

ist“, betont Hettich. Denn von 

zentraler Bedeutung bei der Umsetzung 

dieser Anlage waren u. a. die Baulänge sowie 

das Antriebskonzept der Linearachse, 

auf der die beiden Greifeinheiten verfahren. 

Zwei Schlitten auf einer Achse 

Aufgrund dieser Rahmenbedingungen 

kommt hierbei das Modul 160/15 G zum 

Einsatz. Die Variante „G“ zeichnet sich dadurch 

aus, dass die Zahnriemenachse mit 

zwei unabhängig voneinander verfahrbaren 

Schlitten ausgestattet ist. Dabei werden zwei 

getrennte Zahnriemen mithilfe eigenständiger 

Motoren angetrieben. Das spart Bauraum. 

„Um die geforderte Taktzeit zu 

erreichen, hätten zwei Lineareinheiten 

nebeneinander angeordnet werden müssen. 

Durch das innovative Antriebskonzept 

genügt nun eine Einheit“, so Hettich. Das 

Modul 160/15 G ist so positioniert, dass 

eine Greifeinheit auf je einem Schlitten befestigt 

ist. Dies führt zu einer erheblichen 

Reduzierung des benötigten Bauraums. 

„Damit können wir die Bauteile schnell der 

eigentlichen Aufgabe zuführen, dem Laserbeschriften“, 

erläutert Hettich. 

Das geschieht folgendermaßen: Der erste 

Greifer fährt zur Entnahmeposition, nimmt 

das entsprechende Bohrwerkzeug aus dem 

WT und übergibt es der Laserstation. Nach 

wenigen Sekunden ist der Bohrer beschriftet. 

Während der erste Greifer schon auf 

dem Weg zum nächsten Bohrer ist, nimmt 

sich der zweite Greifer das markierte Werkzeug 

und fährt damit zu dem leeren WT 

auf der gegenüberliegenden Seite der Entnahmestation. 

Für die Y-Bewegung sind die 

beiden Greifer auf präzisen linearen Verstelleinheiten 

mit Zahnriemenantrieb vom 

Typ Modul 68 montiert. Weil bei der zweiseitigen 

Beschriftung der erste Greifer das 

Bauteil um 180° dreht, kommt bei diesem 

zusätzlich eine Einheit vom Typ Modul 68 D 

zum Einsatz. Diese ist mit einer, als Hohl- 

welle ausgeführten, Drehachse ausgestattet. 

Dabei wird das Drehmoment des 

Motors über ein Riemengetriebe auf die 

Drehachse übertragen. Der Drehwinkel 

liegt bei 440° – und das bei maximaler 

Wiederholgenauigkeit. Die Komponente ist 

leicht und kompakt. In die Hohlwelle lassen 

sich außerdem etwaige Pneumatikschläuche 

und Steuerungskabel integrieren – was 

die Anlage noch platzsparender macht. 

Diese Drehung ist aber nicht nur für die 

beidseitige Markierung wichtig. „Besitzen 

„Wir konnten mit der Umsetzung dieser Anlage 

die Kundenanforderungen voll erfüllen.“ 

die Standardwerkzeuge Spannflächen, erkennt 

das die Anlage und ermittelt deren 

Lage“, erklärt Hettich. Der erste Greifer 

dreht dann auf dem Weg zur Laserstation 

den Bohrer so, dass die Beschriftung in der 

geforderten Winkellage zur Fläche angebracht 

werden kann. 

IEF-Werner lieferte das komplette System. 

Dazu gehören nicht nur die Linearund 

die Verstelleinheiten, sondern auch 

Energieführungen, Motoren, Verkabelung 

und Verschlauchungen. „Wir konnten mit 

der Umsetzung dieser Anlage die Kundenanforderungen 

voll erfüllen“, so IEF-Produktmanager 

Hettich. Sie ist nicht nur 

kompakt gebaut, der Anwender erreicht 

auch hohe Taktzahlen. Der Laser ist quasi 

nonstop im Einsatz. 

www.ief-werner.de 


Special Motek 

Digitalsteuerung mit integriertem 

Bluetooth und NFC für Stepper-Motoren 

Bei der wichtigsten Neuheit, die kürzlich 

die elektromechanischen Antriebe im 

Camozzi-Produktsortiment vervollständigt 

hat, handelt es sich um die 

Steuerungsserie DRCS, speziell 

für die Ansteuerung von Stepper- 

Motoren. Zweiphasige Stepper- 

Motoren mit Micro-Stepping können unter 

Berücksichtigung der jeweiligen Resonanz-Frequenz zur Optimierung 

des Bewegungsablaufes eingesetzt werden. Über acht 

Eingänge können 256 Befehle erfolgen, für jeden einzelnen 

kann Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung und Bremsen 

definiert werden. Die Serie DRCS verfügt über CANopen- 

Protokolle, über die Bewegungsabläufe sowie ein Monitoring 

des Betriebszustandes der Steuerung realisiert werden. Zur 

Konfiguration kann entweder eine Schnittstelle USB 2.0 oder 

Bluetooth nach BL-BLE verwendet werden. 

www.camozzi.de 

Vielseitig bei Stellweg, Antrieb 

und Messsystem 

Mit dem Pimag V-508 bietet Physik Instrumente (PI) einen sehr 

kompakten Präzisions-Lineartisch an, der sich durch sein 

modulares Konstruktionsprinzip ganz unterschiedlichen 

Anforderungen anpassen lässt. Mit Stellwegen von 80, 170 und 

250 mm sowie unterschiedlichen Antrieben und Messsystemen 

mit Auflösungen bis in den Subnanometerbereich eignet er sich 

z. B. für die Lasergravur und hochauflösende Laserbeschriftung 

oder Anwendungen in Messtechnik, Photonik oder zum Präzisionsscannen. 

Die Lineartische sind 80 mm breit, 25 mm hoch und 

lassen sich zu Mehrachssystemen kombinieren. Treibende Kraft 

sind dreiphasige Linearmotoren. Sie verzichten auf mechanische 

Bauteile im Antriebsstrang und übertragen die Antriebskraft ohne 

Reibung direkt auf die Bewegungsplattform. Bei Anwendungen, 

die einen besonders ruckfreien und gleichmäßigen Lauf 

erfordern, kommen eisenlose Motoren zum 

Einsatz. Motoren mit Eisenkern 

dagegen eignen sich für 

hohe Kräfte und 

Beschleunigungen. 

www.pi.de 

Alternative zu hydraulischen und 

pneumatischen Systemen 

Umweltfreundlich und kosteneffizient sind die Elektrohubzylinder 

von Rodriguez. In der Automation und im Industrial 

Handling lösen sie oft hydraulische und pneumatische Systeme 

ab. Das Angebot des Herstellers ist breit gefächert: von Heavy- 

Duty-Ausführungen bis hin zu zahlreichen Standardmodellen. 

Sichere Lösungen für jede Bewegung 

Pilz Motion Control umfasst energieeffiziente Komplettlösungen 

für die Automatisierung: Die Steuerungssysteme PMC Primo 

bieten SPS- und Motion-Funktionalität sowie CNC-Funktionen 

und übernehmen in einer Anlage die Automatisierung inklusive 

Bewegungsmanagement für viele räumlich getrennte – aber 

Die einzelnen Typen unterscheiden sich je nach dynamischer 

Last, Hublänge und Geschwindigkeit sowie nach ihrer Antriebsart, 

Montagekonfiguration und optionalen Features wie Endlagenschalter 

oder Positionsausgang. Auf Kundenwunsch passt der 

Hersteller die Systeme auch individuell an. So lassen sich z. B. 

ab bestimmten Stückzahlen eigene Zwischengrößen bei den 

Hublängen oder eine höhere Lastaufnahme umsetzen. Das 

Lineartechnik-Sortiment, zu dem die Elektrohubzylinder gehören, 

ermöglicht Systemlösungen: Die Linearführungen und Antriebe 

werden zu einer applikationsgerechten Einheit kombiniert. 

www.rodriguez.de 

synchron geregelte – Servoachsen. Soll die Applikation sicher sein, 

kann der Anwender mit der Sicherheitskarte PMC Protego S die 

Servoverstärker PMC Protego D zusätzlich um Safe-Motion- 

Funktionen erweitern. PMC ist offen ausgelegt. Damit sind 

Applikationen z. B. in Pick-&-Place-Anwendungen realisierbar. 

Es kann zwischen zwei PMC-Systemen gewählt werden: Das 

offene, externe Stand-alone-Motion-Control-Steuerungssystem 

PMC Primo MC und das antriebsintegrierte PMC Primo C. Das 

sichere Zusammenspiel von Sensorik, Steuerungs- und Antriebstechnik 

können Besucher selbst erleben, indem sie gegen die 

„automatisierte Pilz Elf“, einen Tischfußball-Roboter, antreten. 

www.pilz.com 


Einstieg in die Welt der Low Cost Robotics 

Schon heute sind Roboter aus der Fertigung kaum noch wegzudenken – und ihre 

Einsatzgebiete nehmen stetig zu. Durch kontinuierliche Weiterentwicklungen und 

Produktinnovationen wird Robotik auch für kleine und mittelständische Unternehmen 

zunehmend interessant. Wie diese günstig automatisieren können, zeigt die neue 

Internetseite Low-Cost-Robotics.de. Auf der Webseite erhalten Interessenten einen 

Überblick über die Möglichkeiten, die diese Technologie Anwendern bietet, und erste 

Entscheidungshilfen. Dr.-Ing. Sebastian Feldmann von 

der Universität Duisburg-Essen erklärt im kostenfreien 

E-Book „Low Cost Robotics – Status, Chancen, Ausblick“, 

was Anwender bei der Anschaffung beachten sollten. 

Der Robotik-Experte zeigt dabei auf, wie hoch die 

Investitionskosten sind und welche Möglichkeiten 

unterschiedliche Systeme eröffnen. Zugleich haben 

Interessenten die Möglichkeit, an einem von Igus 

gesponserten Ideenwettbewerb teilzunehmen. Hier 

können u. a. interessante Anwendungen eingereicht 

werden, in der ein robolink Gelenkbaukasten zum 

Einsatz kommt. 

www.igus.de 

Einfache Alternative zu Kabelverschraubungen 

Hygienisches Design, zertifizierte Schutzarten und zugleich unkomplizierte Montage, 

z. B. auf Edelstahl – das ist möglich mit den Kabeldurchführungsplatten KEL-DPZ für 

den EMV-Bereich aus dem Hause Icotek. Mit ihnen können auf engstem Raum 

zahlreiche Leitungen oder Schläuche eingeführt, bis Schutzart IP65/ IP66/ IP67/ IP68 

abgedichtet und gegen Zug entlastet werden. Sie bestehen aus einer Durchführungsplatte 

aus Elastomer und einem Polyamidkorpus. Erhältlich sind die Kabeldurchführungsplatten 

als runde Ausführung mit metrischem Gewinde oder als rechteckige 

Variante, die von der Ausbruchgröße und vom Bohrbild her dem Normausbruch 

24-poliger schwerer Steckverbinder entspricht. Verschiedene Ausführungen ermöglichen 

es, Leitungen, Schläuche, Lichtwellenleiter oder Kabellitzen mit 1,5 bis 22,2 mm 

Durchmesser mit hoher Packungsdichte einzuführen und abzudichten. Mit 14 mm 

Überstand baut die Durchführung sehr kompakt; besonders flach ist das Modell 72 

mit weniger als 7 mm Überstand. 

www.icotek.com 

Extrem anpassungsfähiges Führungssystem 

Mit dem linearen Führungssystem 1-Trak erfüllt das Unternhmen Hepcomotion 

individuelle Prozess-anforderungen in der industriellen Automation. Mit ihm können 

beliebige Streckenkonturen und Kurvenradien umgesetzt werden. Dafür werden 

Laufwagen mit drei Lagern eingesetzt, die in Kurven hohe Fliehkräfte bzw. Momente 

schwerer Lasten aufnehmen können, 

sodass es im Streckendesign und bei 

der Definition des Kurvenradius viele 

Freiheiten gibt. Für die Laufwagen 

liefert der Hersteller Lager in den 

Durchmessergrößen 13, 18, 25, 34, 

64, 95, 120, 128 und 150 mm. Die 

Tragfähigkeit der in den Laufwagen 

verbauten Lager reicht von einer 

Axiallast von 60 bzw. einer Radiallast 

von 120 N/Lager für das kleinste Lager 

mit einem Durchmesser von 13 mm bis zu einer maximalen Axiallast von 17 000 bzw. 

einer maximalen Radiallast von 50 000 N/Lager bei einem Lagerdurchmesser von 

150 mm. Das Schienensystem besteht aus oberflächengehärtetem Stahl und wird 

individuell präzisionsgefertigt. 

www.hepcomotion.com 

[ 

] 

... was man kaum sieht

72 Leitungen auf rund 200 cm² 

Kabeldurchführungsplatten ermöglichen Einführung vieler Leitungen 

auf engstem Raum 

Hygienisches Design, zertifizierte 

Schutzarten und zugleich 

unkomplizierte Montage, zum 

Beispiel auf Edelstahl… Problemlos 

möglich? Ein Hersteller von 

Systemen zur Kabeleinführung und 

EMV Abschirmung ist davon 

überzeugt und erklärt dabei auch 

gleich, warum. Lesen Sie mehr. 

Hubert Jahnke ist Produkt Manager 

bei der Icotek GmbH in Eschach 

Die Firma Icotek aus Baden-Württemberg 

entwickelt, produziert und vertreibt 

Systeme zur Kabeleinführung und im EMV- 

Bereich. Hier gibt es nicht nur Lösungen für 

bereits konfektionierte, sondern auch für 

nicht konfektionierte Leitungen. Für nicht 

konfektionierte Leitungen eignet sich die 

Kabeldurchführungsplatte KEL-DPZ. Die 

Montage der KEL-DPZ sowie die anschließende 

Durchführung der Leitungen gestalten 

sich schnell, einfach und wirken sich 

entsprechend kostensparend aus. Ein Vorteil 

der KEL-DPZ ist, dass auch auf engstem 

Raum zahlreiche Leitungen oder Schläuche 

eingeführt und bis zu einer Schutzart 

von IP65/IP66/IP67/IP68 abgedichtet und 

gegen Zug entlastet werden können. Diese 

hohe Packungsdichte ist mit alternativen 

Kabelverschraubungen bei vergleichbarer 

Fläche derzeit nicht zu realisieren. 

Eine Vielzahlz an Varianten 

Die Kabeldurchführungsplatte KEL-DPZ 

besteht aus zwei Komponenten: Einer 

Durchführungsplatte aus Elastomer und 

einem darin integrierten Polyamidkorpus. 

Die Produktreihe ist in unterschiedlichen 

Bauformen verfügbar. Als runde Ausführung 

mit metrischem Gewinde oder 

auch als rechteckige Variante, die sowohl 

von der erforderlichen Ausbruchgröße 

als auch vom Bohrbild her dem Normausbruch 

24-poliger schwerer Steckverbinder 

entsprechen. 

Verschiedene Ausführungen bieten die 

Möglichkeit Leitungen, Schläuche aber 

auch Lichtwellenleiter oder Kabellitzen im 

Durchmesserbereich von 1,5 bis 22,2 mm 

mit hoher Packungsdichte einzuführen und 

abzudichten. Mit 14 mm Überstand bauen 

alle KEL-DPZ Kabeldurchführungen flach. 

Durch das breite Spektrum an Bauformen 

und Größen, findet sich für verschiedene 

Anwendungen das jeweils passende Produkt. 

Alle Varianten der Kabeldurchführungsplatten 

sind in den Farben grau oder 

schwarz verfügbar. 

Mit weniger als 7 mm Überstand baut die 

Kabeldurchführung vom Typ KEL-DPZ- 



01 Kabeldurchführungsplatten 

02 Kabelverschraubungen 

KL 72 noch flacher als die übrigen KEL- 

DPZ Baureihen. Zudem werden durch ihre 

frontal ebene Oberfläche Schmutzablagerungen, 

sogenannte Schmutznischen, verhindert. 

Eben jene Schmutznischen, die in 

den Bereichen Medizintechnik, Lebensmittelverpackung 

oder im Reinraumbereich 

ein Problem darstellen. Schnell und 

sicher führt der Anwender bis zu 72 nichtkonfektionierte 

Leitungen, mit einem 

Leitungsdurchmesser zwischen 3,2 und 

22 mm, durch diese Kabeleinführungsplatte 

ein. Ob elektrische Leitungen, Pneumatikschläuche 

oder auch kleinere Wellschläuche 

sind einfach und zuverlässig 

einzuführen. Lediglich ein Ausbruch von 

192 × 62 mm ist erforderlich, um den 

Platzbedarf für die KEL-DPZ 72 zu decken. 

In dieser Baugröße lässt sich die Platte 

universell an Klemmenkästen vom Typ KL 

einsetzen. Die Kern platte besteht aus 

Edelstahl und ist mit Elastomer umspritzt. 

Zweifache Abdichtung bis 

Schutzart IP68 

Zur Bestückung der Kabeldurchführungsplatten 

werden die Membranen mit einem 

kleinen spitzen Dorn durchstochen. Anschließend 

wird die nicht konfektionierte 

Leitung hindurch geschoben – schon ist 

die Leitung eingeführt. Im hinteren Teil der 

Kabeldurchführungsplatte sind konisch 

zulaufende Tüllen ausgebildet, somit findet 

die erste Abdichtung zunächst im vorderen 

Bereich statt, an der Membran, und 

zusätzlich im hinteren Bereich, an der Tülle. 

Die rückseitig eingespritzte Dichtlippe 

wurde durchgängig an der Außenkontur 

eingebracht, so kann sich Schmutz nicht 

zwischen der Durchführungsplatte und 

dem Gehäuse festsetzen. Der Innenteil 

bleibt sauber und schmutzfrei. 

Bedingt durch diese Konstruktion wird 

die hohe Schutzart bis IP68 erzielt. Die 

Schutzarten sind zertifiziert nach DIN EN 

60529:2000-09. Durchbrüche in der Membran, 

die nicht mehr benötigt werden, können 

mit den passenden ST-B Stopfen von 

Icotek einfach und schnell verschlossen 

werden. Die Schutzart der Durchführung 

bleibt erhalten. 

Die Montage der Kabeldurchführungsplatten 

in rechteckiger Bauform geschieht 

durch Anschrauben, die runden Bauformen 

für metrische Ausbrüche werden 

mit einer Gegenmutter verschraubt. Die 

Kabeldurchführungsplatten KEL-DPZ von 

Icotek überzeugen durch ihre Packungsdichte, 

hohe Schutzart, zeitsparende Montage 

und eine Vielzahl an Ausführungen, 

passend auf Standardausbrüche. 

www.icotek.com 

[EINFACHSTANDA 

[RESSOURCENSCHO 

RDZUVERLÄSSIG NENDNACHHALTIG ] 

DER BRECObasic 

was man kaum sieht 

Beste Zahnriemenqualität aus 

Porta Westfalica, verbaut in 

Ihrer Anlage. 

Das ist Bewegung.


Mehr Produktivität in 

dokumentierter Qualität 

Mit elektromechanischen Servoantrieben zu kontrollierten Einpress-Operationen 

Wirtschaftlichkeit, Qualität, Rückverfolgbarkeit von Produktionsdaten und Liefertreue – 

mit diesem Mix sind westeuropäische Unternehmen aus dem Bereich Automotive-Zulieferer 

in der Lage, mit dem internationalen Wettbewerb mehr als nur gleichzuziehen. Die 

Schlüssel dazu sind konsequente Anwendungen moderner Technologien, ein hoher 

Automatisierungsgrad und kreativ-intelligente Fertigungslösungen. 

D 

er niederländische Maschinenbauer 

GDO Precision Technology realisiert 

u. a. für europäische Automotive-Zulieferer 

hochproduktive Fertigungslinien. So wurde 

z. B. für den deutschen Zulieferer THK 

Rhythm Automotive GmbH, Krefeld, eine 

hoch automatisierte Fertigungslinie zur 

Lager-Montage von jährlich bis zu 120 000 

Querlenkern, die wiederum für einen namhaften 

Sportwagen-Hersteller bestimmt 

sind, erstellt. Der Spezialmaschinenbauer 

und Systemintegrator GDO fungierte hier 

als Generalunternehmer und setzte dabei 

auf sein Kompetenz-Team von rd. 80 er- 

Dr.-Ing Hinrich Dohrmann ist Geschäftsführer der 

Tox Pressotechnik GmbH & Co. KG in Weingarten 

fahrenen Ingenieuren, Technikern sowie 

Fachkräften. Projektleiter Ger Zinken: 

„THK wollte nicht nur das Produkthandling 

automatisieren, sondern auch die Prozess- 

Qualitätssicherung dokumentieren, um 

eine lückenlose Rückverfolgung sicherstellen 

zu können. Zudem sollte die neue Fertigungslinie 

zum Einpressen unterschiedlichster 

Lager in die Querlenker mit nur 

einem Operator besetzt sein, der zudem 

noch für die Materialbereitstellung verantwortlich 

ist.“ 

Gesucht: Qualitätssichere 

Einpresslösungen 

So kam es schließlich zur erneuten Zusammenarbeit 

mit dem Unternehmen Tox Pressotechnik 

GmbH & Co. KG, dessen breites 

Portfolio sowohl Presskraft-Antriebstechnik 

als auch Komponenten für die Einpresskontrolle 

sowie die Software für die Regelung, 

Optimierung und Dokumentation der 

jeweiligen Einpresskräfte umfasst. Das ist 

laut Zinken deshalb vorteilhaft, „weil der 

Sportwagenhersteller das besagte Modell in 

zwei Varianten anbietet und sich demnach 

die verbauten Querlenker unterscheiden. 

Die Fertigungslinie ist für die Verarbeitung 

aller Querlenker-Ausführungen in den Versionen 

links und rechts ausgelegt und entsprechend 

nutzungs- und produktflexibel 

aufgebaut. Die Servoantriebe Tox-Electric- 

Drive zur Erzeugung der Presskräfte gestatten 

hier eine schnelle und rüstfreie Umstellung 

und die Tox-Software protokolliert alle 

Prozessdaten, die zur weiteren Speicherung 

auf direktem Weg an unsere eigene Software 

weitergegeben werden.“ 

Die Fertigungslinie ist als Roboterzelle 

mit sieben Stationen, davon vier Pressenstationen, 

konzipiert, wobei der Roboter


01 02 

03 

01 Das Bild zeigt eine Pressenstation mit 

einem Querlenker, in den ein Lager 

eingepresst wird 

02 Das Bild zeigt die vier in Reihe angeordneten 

Pressenstationen, die alle mit 

Presskraft-Antriebseinheiten ausgerüstet sind 

03 Komplettes Set: Electric-Drive-Servoantrieb 

vom Typ EPMK mit Controller und 

Kabelsatz 

das Teilehandling übernimmt. Der Roboter 

holt einen Querlenker vom Förderband und 

legt ihn in eine Druckerstation. Hier erhält 

jedes Teil zunächst einen Aufkleber mit 

Data Matrix Code (DMC). Darin sind alle 

produkt- und arbeitsspezifischen Verfahrensparameter 

enthalten, die dann an der 

jeweiligen Pressstation von der Steuerung 

des dortigen Tox-Electric-Drive-Servoantriebs 

übernommen werden. In den beiden 

nächsten Stationen werden Prüfungen und 

Kontrollen durchgeführt, bevor in der ersten 

Pressenstation das Federbein-Lager, 

seitlich zugeführt über ein Förderband, in 

den Querlenker eingepresst wird. Diese 

Pressenstation ist mit einem Tox-Electric- 

Drive-Powermodul EPMK 100 (100 kN 

Presskraft) ausgestattet und erreicht als 

dynamische Einheit Geschwindigkeiten bis 

200 m/s. Ein Sensor überwacht die Kraft 

beim Einpressen und die Endstellung des 

Stößels wird durch den Encoder des Servomotors 

kontrolliert. 

Gefunden: Universelle Präzisions- 

Presskraft-Antriebe 

Die zweite Pressenstation ist für das Einpressen 

eines Radiallagers in den Querlenker 

bestimmt und mit einem Powermodul 

EPMK 055 (55 kN Presskraft) 

versehen. Die dritte Pressenstation übernimmt 

das Einpressen eines Axiallagers 

sowie das Spannen eines Verbundlagers 

und verfügt zur Presskrafterzeugung über 

ein Powermodul EPMK 200 (200 kN Presskraft). 

In der vierten Pressenstation findet 

das Setzen eines Hydrolagers statt und 

dafür ist ein Powermodul EPMK 55 (Presskraft 

55 kN) im Einsatz. Den Abschluss bildet 

die Fixierung des Hydrolagers durch 

Platzieren und Verschrauben einer Deckplatte. 

Danach nimmt der Roboter den 

montierten Querlenker heraus und legt ihn 

auf einem Förderband ab. Die Kombination 

aus dyna mischen Pressenstationen und 

schnellem Roboterhandling führt zu Zykluszeiten 

von 60 s, sodass pro Minute ein 

vollständiger, qualitätsgeprüfter und im 

Prozessverlauf dokumentierter Querlenker 

entsteht. Die Systemfähigkeit und Kompatibilität 

der vier hier verbauten Tox-Electric- 

Drive- Powermodule vom Typ EPMK wird 

auch durch die Tox-Software, die im eigenen 

Haus entwickelt und produziert wird, 

unterstrichen. Basierend auf Windows, 

stellt das Softwaresystem eine große Anzahl 

an Funktionen zur Verfügung, z. B. zur 

leichten Konfiguration von Pressprozessen, 

eine integrierte Set-up-Funktion, zur freien 

Definierung des jeweils gewünschten Kraft- 

Weg-Diagramms. 

Bestätigt: Partnerschaft zum 

Nutzen aller 

Fred Brouwer, Einkaufsleiter bei GDO, zur 

Zusammenarbeit mit dem bewährten 

Lieferanten Tox Pressotechnik: „Wir nutzen 

die Tox-Software hier sowohl für die 

Qualitätskontrolle als auch zur Protokollierung 

der Produktionsdaten. Mit der 

Kraft-Weg-Messung von Tox Pressotechnik 

wird bereits in der Fertigungslinie festgestellt, 

ob die Lagerelemente ordnungsgemäß 

eingepresst sind. Ist ein Teil nicht 

korrekt eingepresst, setzt der Roboter den 

fehlerhaften Querlenker zur manuellen 

Nacharbeit auf ein separates Förderband. 

Wir übernehmen alle Prozessdaten und 

speichern sie mithilfe unserer eigenen 

Software. Diese Kombinationsmöglichkeit 

ist für uns ideal und überhaupt denkt 

und arbeitet Tox Pressotechnik bei der Entwicklung 

einer solchen großen Fertigungslinie 

aktiv mit. Wir, und damit auch unsere 

Kunden, haben mit den Produkten und 

dem Service von Tox Pressotechnik bei 

diversen Projekten gute Erfahrungen gemacht 

und setzen auch weiterhin auf 

diesen leistungsfähigen Technologie- und 

Ausrüstungs-Partner.“ 

www.tox-de.com 



„Kommunikation 

auf Augenhöhe“ 

Lohnt sich der Einkauf 

antriebstechnischer 

Baugruppen beim Händler? 

Wo kaufen Sie Ihre anspruchsvollen 

Baugruppen für die Antriebstechnik? Direkt 

beim Hersteller oder doch lieber bei einem 

technischen Händler? Und wo liegen die 

Vorteile beim Lieferanten? Chefredakteur 

Dirk Schaar sprach darüber mit Manfred 

Birkmaier, Leiter Baugruppen bei Reiff 

Technische Produkte GmbH in Reutlingen. 

Herr Birkmaier, Reiff entwickelt sich vom reinen technischen 

Händler immer mehr zum Lieferanten für anspruchsvolle 

Baugruppen aus der Antriebs- und Dichtungstechnik. Warum? 

Produktentwickler treten immer häufiger mit Sonderwünschen 

und Anfragen an uns heran. Unser Know-how und unsere gute 

Vernetzung ermöglichen es uns, passgenaue Lösungen und komplexe 

Baugruppen zu entwickeln und herzustellen. Alles aus einer 

Hand. Wir erweitern mit diesem Service unser Portfolio und Leistungsspektrum 

und bieten unseren Kunden so echten Mehrwert. 

Welche Anforderungen stellt denn der Kunde heute an Sie? 

Da gibt es unzählige Beispiele. Mal sind die Anfragen sehr konkret, 

es geht dann lediglich um die technische Umsetzung, etwa 

um die Konstruktion von vorgegebenen Komponenten, für die 

bereits technische Zeichnungen vorliegen. Manchmal treten 

unsere Kunden aber auch lediglich mit einem Problem an uns 

heran, für das wir dann mehrere Lösungsansätze entwickeln und 

testen. Zuletzt hatten wir ein kniffeliges Projekt mit Umlenkrollen, 

wo ein hauchdünnes Band unter Einsatz von Keramik- und Hybridlagern 

umgelenkt werden sollte, ohne dass es reißt. Diese 

Aufgabe stellte ganz bestimmte Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit 

und die richtige Lagerung der Rollen. Erst 

durch mehrere Versuche erreichten wir prozesssichere Parameter 

und wir konnten die Umlenkrollen freigeben zur Fertigung. 

Ihr Claim lautet: „Das perfekte Zusammenspiel“. Was bedeutet 

das konkret? 

Unsere Konstrukteure und Produktentwickler hören genau zu, um 

unseren Kunden individuell beraten und seine technischen Anforderungen 

perfekt umsetzen zu können. Es geht bei uns nicht 

um Selbstverwirklichung, der Wunsch des Kunden und seine 

Budgetvorgaben stehen immer im Mittelpunkt. Zur Aufgabenstellung 

gehört immer, die Wirtschaftlichkeit im Auge zu behalten 

und auf dieser Basis die beste Baugruppenlösung zu entwickeln. 

Wir sind erst am Ziel, wenn der Kunde zufrieden ist. Damit uns 

das gelingt, legen wir Wert auf eine gute, lückenlose Kommunikation 

auf Augenhöhe und wir verstehen uns als Partner in jeder 

Phase des Wertschöpfungsprozesses unserer Kunden. 

Wie gelingt es Ihnen, dass Eigenprodukte und zugekaufte Teile 

am Ende nahtlos zusammenpassen? 

Mithilfe unseres CAD-Konstruktionsprogrammes sind wir in der 

Lage, alle Komponenten exakt aufeinander abzustimmen. Das ist 

auch sehr wichtig, denn wir sind in erster Linie immer noch technischer 

Händler und nicht Hersteller. Dass wir bei der Entwicklung 

von Teilen und Baugruppen darauf achten, dass sich diese in 

unser bestehendes Sortiment einfügen und den gängigen Normen 

entsprechen, ist selbstverständlich. 

OEMs und Endanwender erhalten von Reiff das fertige Produkt 

für ihre spezifischen Aufgaben. Wie sieht der gemeinsame 

Entwicklungsprozess aus? 

Je nachdem, um was für ein Produkt es sich handelt und wie 

komplex die Aufgabenstellung ist, kann diese Entwicklungs- und 

Abstimmungsphase einige Zeit in Anspruch nehmen. Es gilt, verschiedene 

Materialien und die Funktionstüchtigkeit der Konstruktion 

auf Herz und Nieren zu testen. Zum Abschluss gibt der Kunde 

die Konstruktion frei und wir fertigen die ersten Prototypen. Das 

ist dank moderner Werkzeuge wie dem 3-D-Drucker heute schon 

sehr kostengünstig möglich. Erst wenn der Prototyp noch einmal 

getestet wurde, geht das Teil in Serienproduktion. So ist wirklich 

sichergestellt, dass es keine bösen Überraschungen gibt. Früher 

war das bedeutend riskanter. 


Ihre zündende Idee 

Unsere Lösung nach Mass 

01 Baugruppen, wie dieser Flüssigkeitskasten, 

werden bei Reiff exakt aufeinander abgestimmt 

Steilgewindespindeln 

nach Mass 

02 Diese Umlenkrolle wurde in Zusammenarbeit 

mit dem Kunden entwickelt 

Vor welche Herausforderungen stellt Sie dieser Prozess? 

Auf jeden Fall müssen wir technisch sehr breit aufgestellt sein. 

Unser Anspruch ist es, dem Kunden die beste, intelligenteste 

Lösung seiner Problemstellung anzubieten. Das gewährleisten 

wir zusätzlich mit Unterstützung unserer verschiedenen Fachabteilungen 

und den dort tätigen Anwendungstechnikern. 

beliebige Mutternform 

Gleitspindeltriebe 

gerollte Präzision 

beliebige Steigung 

geräuscharm 

preiswert 

100% Swiss made 

Ist es nicht ein Vorteil für Konstrukteure, direkt beim Hersteller 

einzukaufen, anstatt über einen Zwischenlieferanten? 

Nicht unbedingt. Viele Kunden ziehen es vor, ihren Bedarf durch 

die Zusammenarbeit mit einem Lieferanten zu decken. Das vereinfacht 

den gesamten Ablauf vom Bestellvorgang über die Kommunikation 

im Problemfall bis zur abschließenden Zahlung. Da 

wir über ein riesiges Produktportfolio verfügen, das zahlreiche 

unterschiedliche Produktgruppen abdeckt, liegt es auch aus diesem 

Grund nahe, einen Baugruppen-Service anzubieten. 

Und wie sieht letztlich der Preisvergleich aus? 

Wir versuchen immer, die bestmögliche und wirtschaftlichste 

Lösung für die jeweilige Anwendung zu entwickeln. Letztendlich 

obliegt es natürlich dem Kunden, zu entscheiden, ob die Baugruppe 

seinen Vorstellungen entspricht oder nicht. 

Reiff stellt auf der Motek 2017 aus. Was erwartet den Besucher? 

Wir präsentieren spannende Exponate aus fast allen unseren Produktbereichen, 

mit dem Schwerpunkt Antriebstechnik. Außerdem 

erwartet unsere Besucher gebündelte technische Kompetenz in 

Form unserer Experten. 

www.reiff-tp.de 

DE-Stuttgart 

9. bis 12. Oktober 2017 


Eichenberger Gewinde AG 

5736 Burg · Schweiz 

T: +41 62765 10 10 

www.gewinde.ch 

wir bewegen. weltweit 

Ein Unternehmen der Festo Gruppe


Für optimale Ergebnisse 

Linearführungssystem in der Medizinindustrie überzeugt durch hohe Laufruhe 

Laufruhig und widerstandfähig gegenüber 

Flüssigkeiten wie Desinfektionsmittel und 

Kochsalzlösung – unabdingbare Eigenschaften 

für Maschinenelemente in der Medizintechnik. 

Dies gilt auch für die Linearführungen, die 

die Ergo-Tec GmbH unter anderem in den 

OP-Stühlen für die Kopfchirurgie verbaut. 

Das Unternehmen ersetzte hier eine 

kostenintensive Eigenentwicklung durch 

Produkte der Igus GmbH. Lesen Sie mehr. 

Das Familienunternehmen Ergo-Tec aus 

Bayern kann auf eine über 15-jährige 

Firmengeschichte zurückblicken. Im Jahr 

2000 mit fünf Mitarbeitern gegründet, beschäftigen 

die Geschäftsführer Fritz und 

Alexander Dürsch nunmehr 28 Fachleute 

am Standort Wilhelmsdorf bei Nürnberg, 

die anhand der Qualitätsmanagement-Normen 

nach DIN EN ISO 9001 und DIN EN 

ISO 13485 hochwer tige Produkte für die 

Medizintechnik entwickeln und fertigen. 

Die Fördertechnik, das zweite Geschäftsfeld 

des Unternehmens, wird seit 

der Gründung im Jahr 2008 von der Niederlassung 

Helmstadt bei Würzburg aus 

betreut. Dort entstehen bspw. Gliederkettenfördersysteme, 

Werkstückträgersysteme 

sowie Fördertechnik für den Transport von 

Geschirr und Wäsche in Kliniken. 

Beständigkeit und Flexibilität – 

ein unvereinbarer Gegensatz? 

Linearführungen von Igus kommen bei 

Ergo-Tec sowohl im Fördertechnik- als 

auch im Medizintechnikbereich zum Einsatz 

und sorgen für präzise Anwendungen. 

Gerade im Falle eines operativen Eingriffs 

bei Augenleiden gehören die Vorbereitung 

der Patienten und deren perfekte Positionierung 

zu den Grundvoraussetzungen für 

optimale Ergebnisse. Dazu bieten die Wilhelmsdorfer 

„Crani Care“ OP- und Chirurgen-Stühle, 

die sich laut Geschäftsführer 

Ulf Hottung ist Branchenmanager Medizintechnik 

bei der Igus GmbH in Köln 

Alexander Dürsch 

vor allem durch qualitativ 

erstklassige Details auszeichnen: 

„Wir sind auf hochwertige Materialien wie 

Edelstahl und Aluminium spezialisiert. 

Außerdem sorgen wir für biokompatible 

Oberflächen und Lacke.“ Schnelligkeit 

und Flexibilität geben dabei oft den Ausschlag 

für die Kaufentscheidung, führt 

Dürsch weiter aus: „Wir pflegen langjährige 

Kundenbeziehungen und ebenso beständige 

Lieferantenkontakte.“ 

Vor diesem Hintergrund liefert das Kölner 

Unternehmen Igus Linearführungen 

aus dem Programm Drylin Q. Sie gleichen 

bei den Kopfstützen in den OP-Stühlen die 

Längenänderung beim Herunterfahren ins 

Liegen aus. Hier zählen vor allem der ruhige 

und leise Lauf. Die Führungen müssen resistent 

gegenüber Flüssigkeiten wie Kochsalzlösung 

und Desinfektionsmitteln sein. Hinzu 

kommt eine möglichst leichte und 

kompakte Bauweise, sollen sich doch die 

OP-Stühle vom Pflegepersonal gut bewe 

gen lassen und daher ergonomisch optimal 

gestaltet sein. Geschäftsführer Dürsch führt 

den Hintergrund weiter aus: „Bislang kam 

eine Eigenlösung in Form einer Kugelumlaufführung 

zum Einsatz. Diese war jedoch 

viel zu teuer und auch zu schwer. Der Wartungsaufwand 

ist zu umfangreich, und sie 

bauen zu groß auf.“ 

André Hock, technischer Verkaufsberater 

bei Igus, begleitet Ergo-Tec bei allen Fragen 

hinsichtlich Linearführungen und ergänzt: 

„Die integrierte Klemmfunktion macht die 

Führungen sicher, sodass unbeabsichtigtes 

Verrutschen der Kopfstütze ausgeschlossen 

ist. Durch das hartanodisierte Aluminium als 

Schienenmaterial erreichen wir beste Reibund 

Verschleißergebnisse. Eine integrierte, 

schnelle und einfache Klemmfunktion war 

der Wunsch vieler Anwender, den wir gerne 

erfüllt haben. Mit der Handklemmung kann 

man die Lager nunmehr an gewünschter 

Stelle positionieren und arretieren.“ Der 

Drylin Q-Linearbaukasten empfiehlt sich 


01 Hohe Laufruhe ist in OP-Stühlen für Augenbehandlungen gefragt, wenn beim Herunterfahren 

ins Liegen die Kopfstütze für einen Längenausgleich sorgt 

NEU IM NETZ 

Das INOMETA-Webspecial 

TUBES&PROFILES 

02 Alexander Dürsch (r.), 

Geschäftsführer der Ergo-Tec GmbH 

und André Hock (l.), dem technischen 

Verkaufsberater von Igus 

Alles rund um das Thema Rohre & 

Profile aus Aluminium präsentieren 

wir im neuen Webspecial. Lassen 

Sie sich von unseren Kompetenzen 

und mehr als 35-jährigen Erfahrung 

überzeugen. 

immer dann, wenn man linear verdrehsicher verfahren 

möchte und Wert auf komplett schmierfreien 

Einsatz legt. Er macht die Konstruktion 

flexibel, wobei individuelle Gehäusevarianten, 

etwa Vollkunststofflager, verfügbar sind. Das 

robuste hartanodisierte Aluminiumprofil fällt 

durch das Hohlkammerprinzip leicht aus. 

Aufwändiger Zulassungsprozess 

Neben den reinen technischen Anforderungen 

unterliegen Pro dukte für die Medizintechnik 

einem strengen und aufwändigen Zulassungsprozess. 

Ergo-Tec arbeitet nach der Medizintechniknorm 

DIN EN ISO 13485 und führt viele Prüfungen 

für die europaweite Zulassung im eigenen 

Hause durch. Dementsprechend legt Alexander 

Dürsch Wert auf zertifizierte Zulieferer: „Sobald 

Zertifikate für unsere Zukaufprodukte vorliegen, 

fällt uns die Waren-Eingangskontrolle leichter. 

Wir können uns dann häufig auf Stichproben beschränken. 

Das macht den Fertigungsprozess 

schneller und hilft natürlich dabei, unseren Anspruch 

nach prompter und flexi bler Arbeit für 

den Kunden zu erfüllen.“ 

Igus punktet hier mit den größten Versuchsund 

Testlabors in der Branche. Auf 2 750 m 2 testen, 

prüfen und entwickeln die Inge nieure unter 

realen Bedingungen – ob Einzelkomponente oder 

fertiges System. Zu den Schwerpunkten zählen 

Reibwerte, Verschleiß sowie die Auswirkungen 

auf die Funktionalität bei Schmutz, um nur einige 

zu nennen. Igus Produktexperte André Hock 

betont die 15 000 Produkttests, die allein auf 

Reibwerte, Verschleiß und Abrieb abzielen: „Zusätzlich 

werden Millionen Testbewegungen für 

Gleitlager, Linear- und Kugellager sowie Gewindetriebe 

und Roboter gelenke durchgeführt. 

Mehr als 300 Versuche laufen im Gleitlager-Testlabor 

parallel.“ 

Unter diesen Voraussetzungen erleichtert sich 

auch der Zulassungsprozess für die OP-Stühle 

deutlich, von denen Ergo-Tec künftig 50 Stück pro 

Jahr produzieren will. Dies gilt ebenso für die 

Chirurgen-Stühle des Unternehmens, bei denen 

der Operateur den Sitz verstellen kann. Über eine 

Fußsteuerung fährt der Stuhl vor und zurück. Die 

Anforderungen entsprechen denen beim Kopfteil 

des OP-Stuhls. Während im Prototyp noch die 

Kugelumlaufführung in Eigenentwicklung eingebaut 

war, entschied man sich bereits in der Null- 

Serie für Drylin. 

Die positiven Resultate sichern laut Ergo-Tec 

Geschäftsführer Alexander Dürsch auch die künftige 

Zusammenarbeit mit Igus: „Wenn wir die 

Igus-Führungen aus Kunststoff und Aluminium 

mit unserer Edelstahl-Eigenentwicklung vergleichen, 

sparen wir heute zwei Drittel des Gewichts 

und sind zehnmal wirtschaftlicher in der Produktion.“ 

Die Führungen aus Köln stehen daher in 

jedem Fall weiter auf der Liste für Zukaufteile für 

laufende sowie Neuentwicklungen. 

www.igus.de 

tubesandprofiles.inometa.deometa 

PNEUMATIKPROFILE 

ZYLINDERROHRE 

PROFILROHRE 

WALZENROHRE 

ALUMINIUM 

VOLLMATERIAL 

STEGROHRE 

STANGEN 

ZEICHNUNGSPROFILE

Special Motek 

Besonders leichte, kompakte 

Führungszylinder 

Die kompakten Führungszylinder mit Doppelkolben der Serie 

JMGP von SMC bringen fast 70 % weniger Gewicht als die MGP- 

Kompaktzylinder auf die Waage. Gleichzeitig wurde in der Höhe 

und Länge jeweils zwischen 25 und 35 % eingespart. Die Zylinder 

werden mit Kolbendurchmesser von 12 bis 100 mm angeboten, 

können Hübe bis 200 mm realisieren und sind für Betriebsdrücke 

zwischen 0,15 und 0,7 MPa konzipiert. Drei Montageoptionen 

und die Möglichkeit, die Druckluft von vier Seiten aus anschließen 

zu können, machen sie flexibel. Ausgestattet mit einer Anschlagdämpfung 

sind die Führungszylinder schonend, wenn sie Güter 

heben, schieben oder klemmen. Sie sind so konzipiert, um auf die 

wachsende Komponentendichte 

vieler Maschinen 

zu reagieren. Darüber 

hinaus sollen sie dabei 

helfen, Transportund 

Handlingkosten 

einzusparen, die durch 

große Maschinenkomponenten 

entstehen. 

www.smc.de 

Mehr Dynamik, höhere Kräfte 

A-Drive hat sein Angebot 

mit leichten und dabei 

sehr dynamischen 

Drehtischen sowie Exlar- 

Linearaktuatoren als 

Alternative zur Hydraulik 

erweitert. Die Drehtische 

der Serie AXD bringen je 

nach Baureihe nur 2,35 

bis 9,80 kg auf die Waage. 

Da ihr Rotor kaum 

Trägheit aufweist, 

eignen sie sich für 

Anwendungen, in denen 

schnelle Produktionszyklen 

realisiert werden 

müssen. Für eine extrem 

genaue Positionierung 

sind sie mit einem hochauflösenden 

optischen 

Geber ausgestattet. Die 

elektrischen Exlar-Linearaktuatoren der FT-Serie mit Planetenrollengewindetrieb 

bieten im Vergleich zu elektrischen Aktuatoren 

mit Kugelgewindetrieb höhere Kräfte, bessere Dynamik sowie 

eine längere Gebrauchsdauer. Die FTP-Serie wurde als Ersatz 

für hydraulische Pressen entwickelt. In der größten Ausführung 

(215 mm) bieten diese Kräfte bis 356 kN. Mit Servomotor-Technologie 

ermöglichen die Exlar-Linearaktuatoren eine besonders 

hohe Genauigkeit und Flexibilität. Dazu verbrauchen sie 25 % 

weniger Strom. 

www.a-drive.de 

DieBenchmark bei 

integrierten Schrittmotoren 

der Quickstep MIS23 

Integrierter Schrittmotoren 0,1bis 28 Nm 

IntegrierteServomotoren50Wbis3kW 

Alle IndustrialEthernet undStandard Feldbusse 

Einzigartig durchModulkonzept 

„nanoPLC“onBoard 

Closed Loop undverschiedeneEncoder 

JVLIndustriElektronikA/S 

+497121–1377260 

jvldrives@jvl.dk www.jvldrives.de 

Flexible, umweltfreundliche Aktuatoren 

Die Aktuatoren CASM 100 

aus dem Hause SKF bieten 

Plug-&-Play-Lösungen als 

Ersatz für pneumatische 

und hydraulische Systeme 

im Automatisierungsbereich 

und für Anwendungen in 

rauen Umgebungen. Mit der 

modularen Reihe mit vielen 

Montagemöglichkeiten kann für fast jede Anwendung das passende 

System zusammengestellt und erweitert werden. Im Kraftbereich 

bis 82 kN und bei Lineargeschwindigkeiten bis 890 mm/s erlaubt 

die CASM 100-Reihe Hübe bis 2 m, weist durch verschiedene 

Dichtungssysteme eine hohe Schmutz- sowie Feuchtigkeitsresistenz 

auf und verfügt über einen einstellbaren Endschalter. 

Für Freiheit bei Konstruktion und elektrischer Ansteuerung sorgen 

Optionen wie Inline-Adapter oder Getriebe für einen parallelen 

Motoraufbau mit Übersetzungen bis 25:1, Handbetätigung oder 

Zusatzbremsen sowie mögliche Kombinationen mit Servo- oder 

Asynchronmotor. Die Baureihe ist Teil des Beyond Zero-Portfolios 

des Herstellers mit besonders umweltfreundlichen Lösungen. 

www.skf.com

Flüsternde Energieketten 

Murrplastik Systemtechnik hat das Produktportfolio der Energieketten-Serie 

Powerline ergänzt. Das neue Noiseless-Ablegewannensystem 

VAW 146 ist die Lösung bei hohen Beschleunigungen und 

Verfahrgeschwindigkeiten. Durch den beim Abrollen entstehenden 

Polygoneffekt der 

Kettenglieder kann 

es bei höheren 

Geschwindigkeiten 

zu störenden 

Geräuschentwicklungen 

kommen. 

Mit dem Noiseless- 

System werden 

diese durch den 

Einsatz von 

Dämpfungselementen 

wirkungsvoll um bis zu 20 dB reduziert. Die Ablegewannen 

sind für freitragende Ketten als kurze Wanne und für 

gleitende Ketten mit hoher Wanne erhältlich. Das Ablegewannensystem 

VAW 146 ist für die Powerline-Ketten MP 41.2, MP 52.2, 

MP 52.4, MP 62.2 und MP 62.4 verfügbar. Auch die neuen 

Dämpfungselemente in den innenliegenden Anschlägen der 

Energieketten sorgen durch ein leiseres Abrollen der Kettenglieder 

für weniger Geräuschentwicklung. So verringert sich die 

Lautstärke im Betrieb um bis zu 10 dB. Wichtiger Nebeneffekt: 

Die Lebensdauer der Energiekette verlängert sich. 

www.murrplastik.de 

Volle Dynamik – auch wenn es eng wird 

Für Bereiche im Maschinen- und Anlagenbau, wo wenig Platz 

für die Antriebssysteme ist, bietet Engel die Servomotoren der 

Baureihen HBI und HBR an. Eingesetzt werden sie z. B. in ultraflachen 

Transportwagen, filigranen Montagewerkzeugen oder 

mobilen Wiegesystemen. 

Ebenfalls 

geeignet sind sie für 

Verpackungsanlagen, 

Textilmaschinen oder 

Reinigungssysteme. 

Die HBI-Reihe bietet 

integrierte Antriebe, 

die sich als konfigurierbare 

Komplettlösungen 

mit Regelelektronik 

sowie 

hochauflösendem 

Hallsensor universell einsetzen lassen. Sie eignen sich als dezentrale 

Antriebslösung für ein- und mehrachsige Applikationen zum 

Betrieb an 24/48 VDC. Ihre Nennleistungen liegen zwischen 53 

und 160 W. Wenn mehr Leistung bei noch geringeren Außenmaßen 

benötigt wird, kommt die Baureihe HBR zum Einsatz. Hier beginnen 

die Flanschmaße bei 40 × 40 mm und die Gehäuselängen reichen 

von 92 bis 164 mm. Bei Spitzendrehmomenten von 0,35 bis 

2,4 Nm geben die Servomotoren Dauerleistungen von 80 bis 

300 W ab. 

www.engelantriebe.de 

Precision Line –WPSFN 

Mit Präzision um die Ecke: WPSFN 

kraftvoll, vibrationsarm, kompakt. 

Neugartauf der Motek! 

09.–12. Oktober 2017 in Stuttgart 


Unser neues Präzisions-Winkelgetriebe 

für konstruktive Anforderungen an höchste Genauigkeit 

Als kürzestes spiralbogenverzahntes Winkelgetriebe 

mit Flansch-Abtriebswelle und Hohlwelle verbindet das 

WPSFN ein hohes Drehmoment mit maximaler Laufruhe: 

das Ergebnis sind hochpräzise, kraftvolle Antriebslösungen. 

Daniel Baum, Konstruktion &Entwicklung 

NeugartStandardgetriebe 

Jetzt mehr erfahren unter: 

www.neugart.com


Wenn alle Stricke reißen 

Hydraulische Sicherheitsstoßdämpfer schützen hochdynamische Achsen 

In Handling und Automation 

steigen die Ansprüche an 

Geschwindigkeit und Genauigkeit 

ebenso wie solche an die Sicherheit. 

Wo mechatronische Positionierund 

Bewegungssysteme so präzise 

wirken, dass Abweichungen für 

das menschliche Auge nicht mehr 

zu erkennen sind, müssen passende 

Sicherheitselemente arbeiten, 

damit im Falle einer Störung keine 

kostspieligen Schäden entstehen. 

Ein schwäbischer Systemlieferant 

für Maschinenkomponenten hat 

für solche Fälle verschiedene 

Lösungen entwickelt. 

Robert Timmerberg, M.A., ist Fachjournalist aus Düsseldorf 

Von 1980 bis heute konnte sich die 

Rampf-Gruppe, Grafenberg, vom Einmannbetrieb 

zum weltweit agierenden 

Unter nehmen entwickeln. Firmengründer 

Rudolf Rampf, der zu Beginn in einer Garage 

noch Gießharze aus Polyurethan von 

Hand anrührte, und seine Nachfolger haben 

dank schwäbischen Tüftelns, unternehmerischen 

Muts und technischen Know-hows 

das Unternehmen über den Bereich der 

Reaktionsharze hinaus zu einem der führenden 

gestaltet und dafür gesorgt, dass es 

auch bei Maschinensystemen eine bedeutende 

Rolle spielt. Die Sparte Rampf Machine 

Systems stellt mit dem Produktbereich Eputronic 

u. a. Komplettlösungen für individuelle 

und mehrachsige Bewegungssysteme 

und Basismaschinen mit höchsten Ansprüchen 

an Dynamik und Genauigkeit zur Verfügung. 

In diesem Bereich kommt es darauf 

an, Elemente zum einen schnell zu bewegen 

und sie zum anderen auch noch bis auf 

den Mikromillimeter genau zu positionieren. 

Ob Basismaschinen oder Komplettlösungen 

für individuelle und mehrachsige Bewegungssysteme, 

das Unternehmen liefert 

in diesem Bereich auf der Basis moderner 

Entwicklungstools, Komponenten und 

Produktionsmethoden seinen Anwendern 

Komplettlösungen von der Konstruktion 

und Auslegung über die Montage bis hin 

zur Inbetriebnahme und Serienfertigung. 



Aufprallkopf 

Kolbenstange 

Festanschlag 

Dichtungspaket 

Führungslager 

Membranspeicher 

Kolben 

Kolbenring 

02 Das Unternehmen 

bietet die direkte 

Integration von 

Linearmotoren, 

Messsystemen, 

Magnetgreifern und 

Sicherheitstechnik auf 

Hartgesteinsbasis 

Außenkörper 

Druckhülse mit Drosselbohrungen 

massiver Körper ohne Sicherungsring 

01 Ein Modell eines Sicherheitsstoßdämpfers, 

bei dem Serienteile aus der als 

„Magnum“ bekannten Familie der Industriestoßdämpfer 

zum Einsatz kommen 

03 Zu den Sicherheitsprodukten 

zählen 

neben den hier 

beschriebenen 

Sicherheits- und 

Strukturdämpfern 

u. a. auch Klemmelemente 

für die 

konventionelle 

Schienen-, Stangenoder 

Rotationsklemmung 

Das Unternehmen setzt dabei auf eine integrative 

Vorgehensweise, in deren Rahmen 

die Wechselwirkungen zwischen Lineartechnik, 

Maschinenbett, Antriebstechnik 

und Steuerungstechnik bereits in den ersten 

Schritten der Auslegung und Entwicklung 

ganzheitlich berücksichtigt sind. Das 

Prozedere hilft, negative Auswirkungen auf 

Lebensdauer und Genauigkeit der jeweiligen 

Maschine zu vermeiden. Gleichzeitig 

geht dies einher mit den Vorteilen einer 

Komplettlösung aus einer Hand. FEM-Berechnungen 

und 3-D-Simulationen sorgen 

für eine hohe Planungs- und Produktsicherheit. 

Außerdem steht Eputronic 

neben hohen Positioniergenauigkeiten 

auch für kurze Zykluszeiten, lange Lebensdauer 

und große Sicherheit. An dieser Stelle 

spielt die ACE Stoßdämpfer GmbH eine 

tragende Rolle. Wer Systeme für Hochtechnologiebranchen 

entwickelt, muss die 

damit verbundenen hohen Kosten schützen. 

Dies sicherzustellen, ist in den sich 

bewegenden Achsen der Maschinen die 

Aufgabe von unterschiedlichen Lösungen 

von der ACE Stoßdämpfer GmbH. 

Sicherheits- und Strukturdämpfer 

schützen Endlagen 

ACE ist bekannt für Dämpfungslösungen 

und Maschinenelemente aller Art. Die Aufgabe 

der Maschinenelemente besteht im 

konkreten Einsatzfall darin, die bewegte 

Masse der jeweiligen Applikation vollständig 

abzubremsen. Dabei soll das Risiko zu 

100 % ausgeschlossen werden, dass es bei 

unvorhergesehenen Zwischenfällen wie 

Bedienungsfehlern, Hackerangriffen oder 

Stromausfällen und dem daraus resultierenden 

Ausfallen der Bremskraft des Antriebs 

zum Überfahren der Endlage kommt. 

Nur so lässt sich die Konstruktion vor Unfällen, 

Ausfallzeiten und Reparaturen schützen. 

Um dies sicherzustellen, muss die jeweilige 

kinetische Energie absorbiert werden. 

Dieser Wert ergibt sich nach Berechnung 

der Formel 

. Zudem gilt es, die 

Antriebsenergie zu bremsen. Hier wird die 

Formel Dämpferhub angewendet. 

Zerstörerische Kräfte von bewegten Massen 

sicher zu verzögern und im Notfall zu 

bremsen, sind die Hauptaufgaben des 

Bereichs Sicherheitsprodukte von ACE. Je 

nach den Anforderungen der zukünftigen 

Betreiber stellt Rampf Machine Systems 

Sicherheitsstoßdämpfer oder Strukturdämpfer 

zur Verfügung. Gerade im Notstopp-Einsatz 

spielen beide Gattungen dieser 

Maschinenelemente ihre Vorteile aus: 

U. a. sind die Produkte einfach in bestehende 

Konstruktionen zu integrieren, sind wartungsarm, 

fast überall einsetzbar und arbeiten 

energieunabhängig. 

Bis zu 1 000 Lastwechsel 

Im Vergleich zu Strukturdämpfern vom Typ 

Tubus bieten ACE-Sicherheitsstoßdämpfer 

eine höhere Effizienz: Sie sind in der Lage, 

die kinetische Energie zu 100 % ohne Rückpralleffekt 

abzubauen. Die Strukturdämpfer 

der Tubus-Familien hingegen bauen mit 

dem ersten Hub bis ca. 75 % der Energie ab. 

Durch die gespeicherte, im Vergleich zu 

Sicherheitsstoßdämpfern nicht auf Anhieb 

vollständig, absorbierte Energie kommt es 

nach der ursprünglichen Belastung zu 

einem Rückprall. Aus diesem Grund erhalten 

diese Notstopp-Elemente immer dann 

gegenüber Sicherheitsstoßdämpfern den 

Vorzug, wenn es nicht auf punktgenaues 

Abstoppen ankommt oder wenn das Fahren 

in die Endlage beabsichtigt ist und häufiger 

auftritt. Zum Vergleich: Während Sicherheitsstoßdämpfer 

ca. 1 000 Lastwechsel verkraften, 

sind Stoßdämpfer vom Typ Tubus 

auf bis zu 1 Million Lastwechsel ausgelegt. 

Ob Sicherheits- oder Strukturdämpfer von 

ACE: Rampf Machine Systems entscheidet 

sich je nach Anforderung dafür, welches 

Sicherheitselement in den applikationsspezifisch 

ausgelegten Positionier- und 

Bewegungssystemen der Marke Epu tronic 

zum Einsatz kommt. 

www.ace-ace.com 



Stille Helfer 

Verstellung von Arbeitsplatzsystemen bis hin zu komplexen Anlagen im Maschinenbau 

Optimale ergonomische 

Bedingungen am Arbeitsplatz 

erleichtern diverse zu erledigenden 

Tätigkeiten. Die Belastung der 

Beschäftigten sinkt, 

Arbeitsperioden verlängern sich 

und die Produktivität steigt. Einen 

wichtigen Beitrag dazu leistet die 

Höhenverstellung mithilfe 

elektrischer Hubsäulen. Lesen Sie 

mehr über diese Technik im Einsatz. 

Elektrische Hubsäulen gleichen Größenunterschiede 

von Mitarbeitern problemlos 

aus und verbessern damit die Arbeitsergonomie 

von Montagearbeitstischen, 

Medientechnik oder Schaltwarten. Auch im 

medizinischen Bereich, bei der Höhenverstellung 

von Patientenliegen oder medizintechnischen 

Geräten, leisten elektrische 

Hubsäulen einen wertvollen Beitrag. Sie 

sind die idealen Antriebselemente, wenn 

neben der motorischen Verstellung auch 

eine stabile Führung erforderlich ist. Und 

da sich die komplette Technik im Inneren 

der Hubsäule befindet, ist nicht einmal eine 

Verkleidung erforderlich. 

Die elektrischen Hubsäulen der Multilift 

II Baureihe von RK Rose+Krieger sind ein 

Beispiel dafür, wie aus kundenindividuellen 

Sonderausführungen Standardprodukte für 

spezifische Anwendungsfelder werden. 

Integrierte Dämpfung absorbiert 

Aufprallkräfte 

Dass elektrisch verstellbare Hubsäulen 

nicht nur gut aussehen und unter normalen 

Bernd Klöpper ist Leiter Marketing bei der 

RK Rose+Krieger GmbH in Minden 

Bedingungen einwandfrei funktionieren, 

sondern gleichzeitig auch robust und belastbar 

sein können, beweist die Hubsäule 

vom Typ Multilift II Impact von RK 

Rose+Krieger. Die schmale elektrische Höhenverstellung 

verfügt über ein integriertes 

Dämpfungssystem, das hohe Aufprallkräfte 

absorbiert, die z. B. beim Abladen eines 

schweren Werkstücks entstehen können. 

Damit verhindert das Dämpfungssystem 

eine Überlastung der Hubsäule durch starke 

dynamische Beanspruchung. Das prädestiniert 

den Multilift vor allem für die Höhenverstellung 

industrieller Montagetische. 

„Ausgangspunkt für die Entwicklung der 

Hubsäule mit integrierter Dämpfung war 

wie so oft eine spezifische Kundenanforderung“, 

erklärt Maximilian Tischler, Produktmanager 

Lineartechnik bei dem Mindener 

Spezialisten für Linear-, Profil-, Montageund 

Verbindungstechnik. Das gelte auch für 

die anderen Mitglieder der Multilift II Produktfamilie. 

„Angefangen hat alles mit unserer 

schmalen Hubsäule Multilift. Sie bewährt 

sich seit Jahren in einer Vielzahl von Kundenanwendungen, 

nicht zuletzt weil sie 

durch ihre flache Bauform zusätzlichen 

Raumgewinn bietet“, erklärt Tischler. Durch 

Anpassungen an die stetig steigenden Anforderungen 

der zukünftigen Betreiber entwickelte 

sich aus dem Ursprungsmodell 

dann zunächst der Multilift II – eine optimierte 

Version der ursprünglichen Hubsäule. 

Weitere Varianten, die es bis dahin in 

der Form auf dem Markt noch nicht gab und 

die den Kunden einen deutlichen Mehrwert 

bieten sollten, folgten. Darunter eine teleskopierende 

Version der Hubsäule, Multilift 

II Telescope, sowie eine Ausführung speziell 

für ESD-Montagetische, Multilift II Esd) 

sowie der o. g. Multilift II Impact. Weitere 

Ausführungen, z. B. der Multilift II Safety für 

Überkopfanwendungen in der Medientechnik 

seien in Planung bzw. stünden kurz vor 

der Markteinführung. „Unser Ziel ist es, für 

jede Anwendung die passende Hubsäule 

anbieten zu können“, ergänzt Tischler. 

Multilift II – Schmale Bauform, 

starke Leistung 

Bei allen Hubsäulen der Multilift II Produktfamilie 

minimieren abgeschrägt Abdeckkappen 

die Quetschgefahr durch aufgesetzte 

Tischplatten und Aufbauten beim 

Einfahren der Hubsäule. Zudem sind die 

elektrischen Höhenverstellungen serienmäßig 

mit einer Grundplatte für Zug- und 

Druckbelastung ausgeführt. Seitliche Laschen 

mit entsprechenden Bohrungen erleichtern 

die Befestigung bzw. Anbindung 

der Hubsäulen. Ihr störungsfreier Betrieb 


Wir 

bewegen etwas! 

Multilift II ESD – Spannungen über 

die Hubsäule ableiten 

Auch beim Transport oder dem Versetzen von 

Arbeitstischen können hohe Kräfte auftreten. Das 

Dämpfungssystem verhindert eine Überlastung der 

Hubsäule durch starke dynamische Beanspruchung 

wird durch ein festes, drei Meter langes Motorkabel 

mit verliersicherem Stecker gewährleistet. 

Es dient gleichzeitig als Steuerungsanbindung. 

Die Antriebseinheit aller Multilift II Hubsäulen 

wird durch ein stabiles Motorgehäuse aus GFK 

geschützt. Über seitliche Befestigungsnuten im 

Außenprofil lassen sich auf einfach Weise Zubehörteile 

wie ein Sichtschutz, CPU-Halter oder 

Systemversteifungen an den Hubsäulen befestigen. 

Dabei ist die Nutengeometrie kompatibel 

zum Blocan-Aluminiumprofilsystem von RK 

Rose+Krieger. 

Darüber hinaus sind alle Multilift II Hubsäulen 

mit einem integrierten Endschalter ausgerüstet 

und können gleichermaßen auf Druck und auf 

Zug belastet werden, auch bei einer Selbsthemmung 

bis zur maximalen Last. Die Profilenden 

sind entweder mit stabilen Montageplatten mit 

M8-Bohrungen versehen und dienen als Befestigungsmöglichkeit, 

oder man nutzt die direkte 

Anbindung mit den vorhandenen M8-Schraubkanälen 

im Innenprofil. 

Multilift II Telescope – einzig artiges 

Einbau-Hub-Verhältnis 

Mit der teleskopierenden Version des Multilift II, 

dem Multilift II Telescope, reagierte der Hersteller 

auf die gestiegenen Kundenforderungen an zweibeinige 

Tischsysteme. Die dreistufige Hubsäule 

erfüllt die Ergonomienorm für Arbeitstische (DIN 

EN 527-1:2011) und zeichnet sich durch ein optimales 

Einbau-Hub-Verhältnis aus: Das Einbaumaß 

beträgt in eingefahrener Position lediglich 

560 mm. Der maximale Hub liegt bei 650 mm mit 

einer maximalen Hubkraft von bis zu 3 000 N je 

Antrieb. Die im ausgefahrenen Zustand erreichbaren 

1 210 mm decken die gültigen Normen der 

Arbeitsplatzergonomie in vielen Anwendungen 

von Montagearbeitsplätzen, Vorrichtungen, Leitwarten 

etc. ab. Die für die Stabilität wichtige Überdeckung 

der Profile ist trotz der Hublänge optimal 

bemessen und erlaubt hohe Biegemomente im 

statischen, wie im dynamischen Bereich. 

In der Elektronik- und Halbleiterfertigung können 

während der Montage elektrostatische Entladungen 

die zu montierenden Bauelemente in ihrer 

Funktion beeinträchtigen oder gar zerstören. Spezielle 

ESD-Montagearbeitsplätze verhindern dies 

durch eine entsprechende antistatische Ausrüstung. 

Hubsäulen für die Höhenverstellung der 

Arbeitsplätze verhinderten bislang die sichere 

Ableitung elektrostatischer Aufladungen, da sie 

die elektrische Verbindung zwischen Tisch- und 

Fußrahmen unterbrachen. Mit dem Multilift II 

ESD entwickelte das Unternehmen jedoch eine 

patentierte elektrische Höhenverstellung, die in 

der Lage ist, die Spannungen abzuleiten. Realisiert 

wird dies, indem das äußere und innere Profil 

kontinuierlich miteinander verbunden sind. 

Multilift II Safety – auf den 

Kopf gestellt 

Mit dem Multilift II Safety steht eine weitere Variante 

der Multilift II Hubsäulen in den Startlöchern. 

RK Rose+Krieger entwickelt diese speziell 

für Überkopfanwendungen in der Medientechnik. 

Hier dient die Hubsäule u. a. zur korrekten 

Positionierung von Beamern oder Monitoren. Die 

Hubsäule wird in diesem Fall kopfüber an die 

Decke montiert. Ein eigens entwickeltes internes 

Sicherheitssystem unterbindet ein unkontrolliertes 

Herausfahren der Hubsäule. 

Einbau und Ausrichtung 

leicht gemacht 

Bei der Höhenverstellung von Montagearbeitstischen, 

Leitständen oder ergonomischen Büromöbeln 

kommen jeweils zwei Hubsäulen zum 

Einsatz, die synchron verfahren werden müssen. 

Der Hersteller verfügt über Hubsäulen in Synchronausführung 

und stellt diese in vorkonfektionierten 

Plug-&-Work-Paketen zur Verfügung. 

Neben zwei Multilift II Hubsäulen umfasst ein 

vollständig vorinitialisiertes Paket eine Steuerung, 

ein Netzkabel und Abdeckprofile sowie 

einen optional frei wählbaren Handschalter. 

Auch für die verspannungsfreie Ausrichtung 

haben sich die Mindener Lineartechnikspezialisten 

etwas einfallen lassen: Optional erhältliche 

RK Sync-Flex-Ausgleichsplatten erleichtern die 

horizontale und vertikale Ausrichtung der Hubsäulen. 

Auf diese Weise werden Verspannungen, 

die bei Überlastung überbestimmter Systeme zu 

Ausfällen führen könnten, vermieden. Dabei realisiert 

der Horizontalausgleich in der Z-Achse die 

für das Verfahren der Hubsäule erforderliche Bewegungsfreiheit. 

Der Vertikalausgleich nivelliert 

Unebenheiten in der Befestigungsumgebung und 

richtet die Hubsäule um die X-Y-Achse aus. 

www.rk-rose-krieger.com

Mit voller Kraft voraus 

Kaltgerollter Kugelgewindetrieb für große Stückzahlen 

Ohne Antriebstechnik wären wir 

vielerorts zum Stillstand verurteilt. 

Im Linearbereich haben sich vor 

allem die gerollten Gewindetriebe 

etabliert und es führt kein Weg an 

den kaltverformten Spindeln 

vorbei. Jetzt hat ein Hersteller 

gerollter Kugelgewindetriebe aus 

der Schweiz einen neuen, 

kaltgerollten Kugelgewindetrieb 

mit einem speziellen 

Kugelrückführungssystem 

entwickelt. Lesen Sie mehr. 

Ursula Schädeli ist Marketingleiterin bei der 

Eichenberger Gewinde AG in Burg, Schweiz 

So unterschiedlich die verschiedenen Antriebstechniken 

auch sind, gibt es dennoch 

viele Gemeinsamkeiten. Die stetig 

steigenden qualitativen Anforderungen 

und der Trend zu höherer Intelligenz prägt 

sie alle. Die Anwender achten heute bei 

Antriebssystemen vermehrt auf wirtschaftliche 

Komplettlösungen mit niedrigen 

Betriebskosten. Gefragt sind „schlankere“ 

Konstruktionen. Der Gewindespezialist 

Eichenberger aus Burg, Schweiz, hat das 

darin liegende Potenzial erkannt und besitzt 

Know-how und Innovationskraft, um die 

heutigen Strukturen und Produkte dem stetigen 

internationalen Wandel anzupassen. 

Für den Gewinderoller sind exotische 

Materialien und Gewindeformen, die sich 

außerhalb der Norm befinden, gesuchte 

Herausforderungen. Im beratenden, lösungsorientierten 

Dialog werden Antworten gemeinsam 

mit dem Anwender gesucht und 

gefunden. Die wettbewerbsfähige Innovation 

der Partner sowie die damit verknüpften, 

inspirierenden Gespräche, sind 

Eichenbergers Triebkraft für Neuentwicklungen. 

Denn Qualität beginnt bei der Ausrichtung 

auf den Anwender und endet mit 

seiner Zufriedenheit. Langfristige Kundenbindung 

entsteht jedoch nur durch die 

ständige Anpassung unternehmerischer 

Leistungen an die sich immer schneller 

verändernden Erwartungen der Verbraucher. 

Heute werden Technikvorsprung und 

höhere Leistungsdichte vorausgesetzt, bei 

tendenziell reduzierten Investitionskosten. 

Dabei gilt das Augenmerk der Fähigkeit, 

rasch und unkompliziert auf die Anforderungen 

des Marktes zu reagieren. Eichenberger 

lebt diesen Leitgedanken und 

versteht vorausschauendes Agieren statt 

Reagieren als Bestandteil seiner Firmenkultur. 

Durch die Globalisierung sind 

Volkswirtschaften mit überdurchschnittlichem 

Lohn- und Lebensstandard im Kostenwettbewerb 

erst recht gefordert. 

Kugelgewindetrieb Carry vom Typ F 

Bei Eichenberger kommen Entwicklung, 

Fertigung und Qualitätssicherung aus einer 

Hand. Die kurzen Wege innerhalb des 

Hauses und der moderne Maschinenpark 

ermöglichen eine hohe Flexibilität und stärken 

den Innovationsprozess. So gelang es 

den Konstrukteuren, ein neuartiges, effizientes 

Fertigungsverfahren zu entwickeln, 

das die Herstellung einer speziellen KGT- 

Mutter mit einem ausgeklügelten Umlenksystem 

in einem Arbeitsgang zulässt. So 

wurde der neue Kugelgewindetrieb Typ F, 

eine Weiterentwicklung der Kugelumlaufspindel 

Carry, realisiert. 

Bei Kugelgewindetrieben findet die 

Lastübertragung von der Spindel auf die 

Mutter durch Kugeln statt. Der mechanische 

Wirkungsgrad, der beim herkömmlichen 

Trapezgewindetrieb i. d. R. nicht über 

0,4 liegt, geht beim KGT über 0,9 hinaus. 

100 antriebstechnik 10/2017


01 Unter Einsatz moderner Produktionsmethoden 

und durch die Entwicklung neuer 

Dimensionen, unterstützt Eichenberger den 

Kunden in seinen Innovationen 

02 Der Kugelgewindetrieb mit Endkappen- 

Kugelrückführsystem – Durchmesser 15 mm, 

Steigung 20 mm 

03 Beim neuen Umlenksystem sind Spindeln 

im Durchmesser von 6 bis 40 mm in 

Steigungen von 2 bis 40 mm erhältlich 

Die damit verbundene Energieeffizienz 

macht den Gewindetrieb zu einer der meist 

eingesetzten Antriebskomponenten. Die 

Mutter ist mit einem Rückführungssystem 

ausgestattet, sodass die Kugeln wieder zur 

Ausgangsposition zurück lenken. 

Im Kugelgewindetrieb Typ F verlassen die 

Kugeln im Rückführsystem den Gewindekanal 

in der Mutter und werden anschließend 

durch eine spezielle Aussparung in 

der Kappe aufgefangen, direkt umgelenkt 

und durch den Mutternkörper zurückgeführt. 

In der Endkappe findet erneut die 

Umlenkung in den Gewindegang, in dem 

sich die Kugel einreiht, statt, um die ihr zugedachte 

Aufgabe der Lastübertragung bei 

geringer Rollreibung zu erfüllen. Es ist unerlässlich, 

dass die Kugeln beim Übergang 

von der Mutter in den Umlenkungskanal 

tätsmerkmalen verbergen sich Dauertests 

bei Höchstgeschwindigkeit und maximaler 

Belastung. Diese bestätigen die gute Performance 

des neuen Umlenksystems. 

Die Kernkompetenzen des Herstellers 

liegen beim Gewinderollen und Härten. 

Die durch die Kaltumformung entstehende 

Festigkeitssteigerung hat bei der Herstellung 

von Kugelgewindetrieben nicht die 

gleich große Bedeutung wie bei den Gleitgewindetrieben. 

Viel entscheidender ist die 

Kontinuität des Kugelgewindeprofils, das 

durch das Vollprofil der stabilen Gewinderollwerkzeuge 

auf die Spindel übertragen 

wird. Ebenso wichtig ist die fein verdichtete 

Oberfläche im Profil. Diese Feinheit (Rauheitswerte 

~ Rz 1.0) bietet wenig Angriffsfläche 

für Verschmutzung und sorgt zusätzlich 

für ein geräuscharmes Abrollen der 

„Wenn der Erfinder des Produktes auch dessen wirtschaftlichster 

Hersteller ist, kann am Standort Schweiz etwas bewegt werden.“ 

tung erforderlich. Spindeln mit derart 

hohen Präzisionswerten, waren bisher nur 

mit geschliffenen Spindeln zu erreichen. 

Das Schweizer Unternehmen legt besonderen 

Wert darauf, einen Prototypen, inklusive 

Gewinderoll-Werkzeug, innerhalb 

kürzester Zeit herzustellen. Das ist nur 

möglich, weil Entwicklung, Produktion, 

Qualitätsmanagement und Vertrieb eng 

zusammenarbeiten. 

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in Präzision und 

Qualität 

geschmeidig und geräuschlos rollen – und 

das tun sie. Die Konstruktion des Mutternkörpers 

kombiniert mit voll automatisierten 

Herstellmethoden fördert ein kostenoptimiertes 

Produkt zu Tage. 

Reduzierte Reibung – erhöhter 

Wirkungsgrad 

Der Anwender entscheidet sich unter Wettbewerbsbedingungen 

immer für den Anbieter, 

der ihm den höchsten Nutzen bietet. 

Tendenziell fordert man heute kleinere 

Spindeln mit größeren Steigungen und 

spricht dann von „quadratischen“ (Steigung 

Spindeldurchmesser) und sogar 

von „überquadratischen“ Spindeln. Beim 

neuen Umlenksystem sind Spindeln im 

Durchmesser 6 bis 40 mm in Steigungen 

von 2 bis 40 mm erhältlich. Das im Typ F 

integrierte Kugelumlenkelement aus Hochleistungskunststoff 

wurde auch für große 

Stückzahlen entwickelt. Hinter den Quali 

Kugeln. Durch die glattrollierte Oberfläche 

und die Rollbewegung der Kugeln wird die 

Reibung reduziert und damit der Wirkungsgrad 

deutlich erhöht. Dies wiede rum 

erlaubt ein geringes Antriebsdrehmoment 

bei geringer Eigenerwärmung. Die so verringerte 

erforderliche Antriebsleistung reduziert 

damit Betriebskosten. 

Durch die jahrelange Erfahrung im Bereich 

der Induktionshärtung im Hause, hat 

Eichenberger ein großes Know-how erarbeitet. 

Während sich ein Härtereibetrieb 

ausschließlich dem Härten von Stahl widmet, 

strebt der Gewindespezialist danach, 

die optimale Kombination von Härte und 

Präzision zu erhalten. Dies ist entscheidend 

für die hohe Steigungsgenauigkeit 

des Kugelgewindetriebes bei der beeindruckenden 

Durchmesservielfalt. Vor allem 

bei kleinen Dimensionen gilt es, diese 

Herausforderung zu meistern, denn: Je 

geringer der Durchmesser, umso mehr 

Kompetenz und Gespür sind bei der Här 

Sondergetriebe 

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Saubere Verbindung 

Für den Lebensmittel- und Pharmabereich bietet KBK Distanzkupplungen 

in einer hygienischen und robusten Edelstahlversion 

an. Die Kupplungen werden individuell in Längen bis 6 m gefertigt 

und sind spielfrei. Sie eignen sich zum Synchronisieren von Achsen 

oder zum Überbrücken 

großer Achsabstände, 

die an den Produktionsund 

Förderanlagen 

in der Lebensmittelindustrie 

häufig zu 

finden sind. Beide 

Kupplungstypen lassen 

sich durch ihre Halbschalenbauweise 

radial montieren, 

verfügen aber über 

unterschiedliche Eigenschaften. Typ DRB ist beidseitig mit 

Metallbälgen ausgestattet und weist deshalb eine hohe Torsionssteife 

auf. Typ DRE verfügt dagegen beidseitig über Elastomerkränze 

und hat dadurch eine schwingungsdämpfende Funktion. 

Die Drehmomentbereiche reichen von 4,5 bis 500 Nm bei der 

Version DRB und von 12,5 bis 525 Nm bei der DRE. Wird eine 

Kupplung im Betrieb beschädigt, fertigt der Hersteller innerhalb 

von zwei Stunden ein Ersatzmodell und versendet es per 

Direktkurier. 

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Getriebe für hochdynamisches 

Positionieren und Handling 

Das überarbeitete mechanische 

Hochleistungsgetriebe 

NG2-KGT4040 von ANT 

Antriebstechnik lässt sich mit 

bis zu 40 m/s 2 beschleunigen. 

Mit seiner Untersetzung von 

1,5:1 schafft es dies ohne 

Drehzahlerhöhung des 

Antriebs. Außerdem wurde 

die Spindel neu ausgelegt, 

sodass das Schnellhubgetriebe 

nun eine dynamische Tragzahl 

bis 71 500 N erreicht. Damit 

können Automatisierer und Anlagenbauer hochdynamische 

Positionier- und Handlingaufgaben realisieren. Das Schnellhubgetriebe 

eignet sich aber nicht nur für Einsatzfälle mit extremen 

Anforderungen an Dynamik, Belastbarkeit und Standzeit, sondern 

ist auch eine wartungsarme Alternative zu servohydraulischen 

Systemen. Es eignet sich besonders für Prüfstände oder Montageanlagen, 

bei denen schwere Werkstücke in hochdynamischen 

Wechsellast-Prozessen schnell und mit hoher Genauigkeit bewegt 

werden müssen. Insgesamt gibt es die NG-Schnellhubgetriebe in 

drei Baugrößen mit jeweils zwei Spindeltypen. 

www.ant-antriebstechnik.de 

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) 

Stv. Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke, 

Tel.: 06131/992-350, E-Mail: n.steinicke@vfmz.de 

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

Tel.: 06131/992-359, E-Mail: m.krueger@vfmz.de, 

Alexandra Pisek M.A., Tel.: 06131/992-266, 

E-Mail: a.pisek@vfmz.de 

Redaktionsassistenz: Angelina Haas, 

Tel.: 06131/992-361, E-Mail: a.haas@vfmz.de, 

Gisela Kettenbach, Melanie Lerch, Petra Weidt, 

Ulla Winter (Redaktionsadresse siehe Verlag) 

Gestaltung 

Anette Fröder, Doris Buchenau, Sonja Schirmer, 

Mario Wüst 

Chef vom Dienst 

Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer 

Anzeigen 

Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262, 

E-Mail: o.jennen@vfmz.de 

Andreas Zepig, Tel.: 06131/992-206, 

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Annemarie Benthin, Anzeigenverwaltung 

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Anzeigenpreisliste Nr. 54: gültig ab 1. Oktober 2017 

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Achse als Zustellachse ausgelegt ist. Das bedeutet, dass die beiden 

Horizontalachsen die Klassengeschwindigkeit von 1 m/s bei einer 

Wiederholgenauigkeit von 0,1 mm erreichen, während die 

vertikale Achse langsamer, aber genauer verfährt. Bei zahlreichen 

Anwendungen wird ein Positioniersystem benötigt, das sich 

hochdynamisch in der Fläche bewegt. An der vertikalen Achse 

soll hingegen ein Werkzeug angebracht werden, das seine 

Position exakt halten oder während der Bewegung nur minimal 

verändern soll. Entsprechend passten die Ingenieure das systematisch 

konstruierte Drivesets-System an, das bisher die einheitliche 

Verfahrgeschwindigkeit aller Achsen vorsah. Geeignet ist das 

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leistungsfähige Montageanlage gebaut. Auf ihr wird ein Produkt 

montiert, das aus vielen Einzelteilen mit unterschiedlichen 

Materialien und in verschiedenen Farben aufgebaut ist. In der 

Montage führt das zu einer hohen Teilevarianz mit insgesamt 

174 Möglichkeiten. Trotz dieser hohen Varianz ist es Axmann 

gelungen, eine Montageanlage zu konzipieren, die mit nur 

drei Einlege- und Montagestationen auskommt und bis zu 

80 000 Komponenten pro Tag produzieren kann. Zu den 

Montageaufgaben gehört dabei auch das Platzieren eines 

Dichtringes aus Silikon. Die Ingenieure haben dazu einen O-Ring- 

Montagegreifer der Zimmer Group eingesetzt. Der Spreizhub der 

Greifer der Serie GS 65-B ist einstellbar, sodass die Silikonringe 

ohne Überdehnen weit genug gespreizt werden können, um 

sicher montiert zu werden. Die Greifer bieten eine Abfrage der 

Endlagen über Magnetfeldsensoren und ein Detektieren der 

Endlagen, was nicht nur 

die Produktionssicherheit 

verbessert, sondern 

auch zu kürzeren Zykluszeiten 

führt sowie die 

Produktivität der Anlage 

erhöht. 

axmann-ag.de 

INTELLIGENCE THAT MOVES 

Nürnberg, 28.–30.11.2017 

Halle 1, Stand 1–249 


ROTEK.indd 1 18.08.2017 13:18:29


Mühelos ziehen und schieben 

Der Einsatz von Rädern und Rollen erleichtert körperlich belastende Tätigkeiten 

Muskel- und Skeletterkrankungen 

sind die häufigsten Ursachen für 

Arbeitsunfähigkeit – vor allem in 

Berufen, in denen körperlich 

anstrengende Tätigkeiten wie das 

Ziehen und Schieben von Lasten 

zum Alltag gehören. Der Einsatz 

von Rädern und Rollen mit 

niedrigem Anfahr-, Roll- und 

Schwenkwiderstand kann diese 

Arbeitsschritte deutlich erleichtern 

und das Gesundheitsrisiko 

erheblich verringern. 

Lesen Sie mehr. 

Werner Herre ist Leiter Internationales 

Marketing bei der Blickle Räder+Rollen 

GmbH u. Co. KG in Rosenfeld 



Ziehen und Schieben gehören neben Heben, Halten, Tragen und 

Absetzen zu den häufigsten Arbeitsschritten, wenn Menschen 

Lasten von Hand bewegen müssen. Vor allem in Produktion und 

Logistik sind diese körperlich anspruchsvollen Tätigkeiten Teil des 

Alltags – und stellen dadurch eine erhebliche Belastung für die Mitarbeiter 

dar. Denn je nach Gewicht des entsprechenden Transportguts 

erfordert das Ziehen und Schieben einen enormen Kraftaufwand 

und kann langfristig Muskeln, Sehnen, Bänder und Gelenke 

überlasten. Davon betroffen sind die Wirbelsäule, Knie, Hüftgelenke 

und der komplette Hand-Arm-Schulter-Bereich. 

Um das Risiko von Erkrankungen und Verletzungen zu verringern, 

haben viele Länder bereits Richtlinien für die maximale Belastung 

bei manuellen Transporttätigkeiten verabschiedet – in 

Deutschland etwa die Lastenhandhabungsverordnung. Experten 

empfehlen, bei andauernden Tätigkeiten 15 % der maximalen Muskelkraft 

nicht zu überschreiten. Das Problem: Diese ist von Mensch 

zu Mensch unterschiedlich. Zudem lassen sich die erforderlichen 

Kräfte beim Ziehen und Schieben in der Praxis nur schwer einschätzen. 

Exakte Grenzwerte, an denen sich Arbeitgeber und Personal 

orientieren können, sind deshalb nahezu unmöglich zu definieren. 

Umso wichtiger ist es, immer wiederkehrende Arbeitsschritte so 

ergonomisch wie möglich zu gestalten. Das zeigt auch ein Blick in 

die Krankenstatistiken: Der jährlich erscheinende Gesundheitsreport 

des Dachverbands der Betriebskrankenkassen (BKK) weist 

Muskel- und Skeletterkrankungen regelmäßig als Hauptursache für 

Arbeitsunfähigkeit aus. Laut der Bundesanstalt für Arbeitsschutz 

und Arbeitsmedizin (BAuA) kamen dadurch allein im Jahr 2015 fast 

130 Mio. Fehltage zusammen. Damit verursachten Krankheiten des 

Muskel-Skelett-Systems und des Bindegewebes einen Wertschöpfungsausfall 

von rund 25 Mrd. EUR –oder 0,8 % des Bruttonationaleinkommens 

in Deutschland. Bessere Arbeitsbedingungen zu 

schaffen, bietet für Unternehmen daher auch einen großen wirtschaftlichen 

Anreiz. 

Ursache für diese alarmierenden Zahlen ist unter anderem der 

demografische Wandel. In vielen Ländern werden die Menschen 

immer älter, damit steigt auch die Lebensarbeitszeit. Ältere Beschäftigte 

sind für gesundheitliche Probleme wie Rücken- oder 

Gelenkschmerzen in der Regel anfälliger. Vor allem betroffen sind 

darüber hinaus Mitarbeiter in der Produktion, der Logistik und im 

Baugewerbe – Berufe, in denen Tätigkeiten wie Ziehen und Schieben 

häufig vorkommen und die körperliche Belastung dementsprechend 

hoch ist. 

Widerstand erhöht den Kraftaufwand 

01 Im eigenen Testlabor werden die Räder und Rollen chargenweise 

und oftmals weit über die Norm hinaus geprüft – auch im Hinblick auf 

Anfahr-, Roll- und Schwenkwiderstände 

02 Ist etwas zum Halten oder Tragen zu schwer, kommen in vielen 

Fällen Fahrzeuge und Transporthilfen mit Rädern oder Rollen zum 

Einsatz 

Eigentlich stellt das Ziehen oder Schieben von Lasten eine Erleichterung 

der Arbeit dar: Ist etwas zum Halten oder Tragen zu schwer, 

kommen in vielen Fällen Fahrzeuge und Transporthilfen mit Rädern 

oder Rollen zum Einsatz, um den Kraftaufwand zu verringern. Doch 

auch diese zu bewegen kann mühsam sein. „Schuld daran sind die 

verschiedenen Widerstände, die beim Anfahren, beim Rollen, bei 

Richtungsänderungen und beim Überfahren von Hindernissen entstehen“, 

erklärt Martin Wiest, Produktmanager beim Räder- und 

Rollenspezialisten Blickle. „Die Widerstände hängen von zahlreichen 

Faktoren ab: Vom Untergrund, vom Gewicht der bewegten 

Last, aber in hohem Maße auch von der Beschaffenheit der Räder.“ 

Der Anfahr- und Rollwiderstand kommt bei jedem Zieh- und 

Schiebevorgang zum Tragen. Um ein Rad aus dem Ruhe- in den 

Bewegungszustand zu versetzen, ist immer ein Kraftaufwand erforderlich 

– ebenso, um eine gleichförmige Bewegung aufrechtzuerhalten. 

„Durch ein permanentes Ein- und Ausfedern des Laufbelags 

während des Abrollens treten Energieverluste auf Grund der Innenreibung 

der Laufbelagswerkstoffe auf“, beschreibt Wiest. „Dies 

macht sich in der Praxis als Rollwiderstand bemerkbar.“ Durch eine 

Vergrößerung des Raddurchmessers lässt sich der Rollwiderstand 

z. B. verringern, aber auch durch die Auswahl des optimalen Laufbelags: 

„Hier gibt es hinsichtlich Geometrie, Härte und Elastizität 

gewaltige Unterschiede“, weiß der Fachmann. 

Polyurethan-Laufbeläge bieten Vorteile 

Blickle etwa setzt bei vielen seiner Produkte auf Polyurethan-Laufbeläge 

und hat mehrere selbst entwickelte Werkstoffe im Portfolio, die 

sich durch hervorragende Laufeigenschaften auszeichnen. „Herkömmliche 

Beläge aus Vollgummi haben einen hohen Anfahr- und 

Rollwiderstand. Bei Polyamid-Rädern wiederum ist er niedrig, dafür 

antriebstechnik 10/2017 105


04 Die Räder- und Rollenserie ALB überzeugt durch einen 

besonders niedrigen Roll- und Schwenkwiderstand 

03 Für schwere Aufgaben wurde das 

elektrische Antriebssystem EA1 entwickelt. 

Damit kann der Bediener Lasten bis zu zwei 

Tonnen in Bewegung setzen 

bieten diese kaum eine Dämpfung und somit weniger Laufruhe“, erläutert 

Wiest. „Unsere harten und weichen Polyurethan-Elastomere 

Blickle Extrathane, Blickle Softhane, Blickle Besthane und Blickle 

Besthane Soft vereinen die positiven Eigenschaften beider Anforderungen 

und bieten für nahezu jede Anwendung die ideale Lösung.“ 

Eine solche Lösung ist z. B. die neue Radserie vom Typ ALB, die 

das Unternehmen vor kurzem vorgestellt hat. Speziell für anspruchsvolle 

Anwendungen in der Intralogistik entwickelt, besitzt sie einen 

hochwertigen Laufbelag mit optimierter Geometrie: „Dieser besteht 

aus dem reaktionsgegossenen Polyurethan-Elastomer Blickle Besthane, 

hat eine hohe Rückprallelastizität und zudem eine speziell 

leichte Balligkeit nach außen hin“, erklärt Wiest. Das verringert die 

Auflagefläche sowie das Ein- und Ausfedern beim Abrollen – mit 

dem Ergebnis, dass der Rollwiderstand bis zu 40 % niedriger ist als 

bei anderen Polyurethan-Rädern. Fahrzeuge und Transporthilfen, 

die mit der ALB-Serie bestückt sind, lassen sich somit einfacher ziehen 

und schieben. Durch seine Härte von 92° Shore A bietet der 

Blickle-Laufbelag trotzdem eine gute dynamische Belastbarkeit – 

d. h., die Räder sind auch für höhere Geschwindigkeiten geeignet. 

Jede Richtungsänderung kostet Kraft 

Beim Einsatz von Lenkrollen erschwert zudem der Schwenkwiderstand 

viele Zieh- und Schiebetätigkeiten. Er ist verantwortlich für 

den Kraftaufwand, den es braucht, um eine Rolle bei einer Richtungsänderung 

in die gewünschte Position zu bewegen. Beeinflusst 

wird er neben den bereits genannten Faktoren auch durch die Ausladung 

des Rollengehäuses, also den horizontalen Abstand zwischen 

den Drehachsen des Schwenklagers und des Rades. Auch 

hier bietet Blickle spezielle Rollen mit Gehäusen, deren Ausladung 

auf einen möglichst geringen Schwenkwiderstand hin optimiert ist. 

„Eine pauschale Lösung für einfaches Ziehen und Schieben gibt es 

jedoch nicht“, bemerkt Wiest. „Dafür hängt die Wahl der passenden 

Räder oder Rollen von zu vielen Faktoren ab.“ 

Nicht nur Größe, Material und Laufbelagsgeometrie sind entscheidend, 

sondern auch die Beschaffenheit des Untergrunds. Ist 

das Rad härter als der Boden, kann es einsinken – vor allem bei 

schweren Lasten. Eine weitere Frage ist, ob viele Unebenheiten und 

Hindernisse zu überfahren sind. Hier punkten weichere Beläge aufgrund 

ihrer höheren Dämpfung und Einfederung. Großen Einfluss 

hat auch die Art der Radlagerung: Kugellager überzeugen im Vergleich 

mit Rollen- und Gleitlagern durch eine deutlich geringere 

Reibung, weswegen sie in vielen hochwertigen Blickle-Lösungen 

zum Einsatz kommen. Die Anordnung aus beweglichen Lenk- und 

festen Bockrollen ist ein zusätzlicher Faktor. Und nicht zuletzt muss 

die Tragfähigkeit der Räder und Rollen für die bewegten Lasten 

ausreichend ausgelegt sein. Sonst drohen Verschleiß, Schäden oder 

gar Unfälle. „Es lohnt sich daher, bei der Auswahl einem kompetenten 

und erfahrenen Experten zu vertrauen“, resümiert Wiest. 

Hohe Fertigungstiefe und strenge Prüfverfahren 

Blickle ist sowohl auf die Serienproduktion hochwertiger Standard- 

Räder und -Rollen wie auch auf individuelle Lösungen nach Kundenwunsch 

spezialisiert. Das Unternehmen bietet nicht nur eine 

ungemein hohe Fertigungstiefe, sondern auch ein umfangreiches 

Testlabor, das Maßstäbe in der Branche setzt: Auf verschiedenen 

Prüfständen werden die Räder und Rollen chargenweise und oftmals 

weit über die Norm hinaus auf ihre Praxistauglichkeit getestet 

und verglichen. Eine spezielle Station steht zur Ermittlung des Anfahr-, 

Roll- und Schwenkwiderstands zur Verfügung, weitere ermöglichen 

das Überfahren von Schwellen nach genormten Prüfbedingungen. 

„Damit stellen wir schon in der Entwicklungsphase 

sicher, dass unsere Produkte alle Anforderungen der späteren Anwender 

erfüllen oder sogar übertreffen“, betont Wiest. 

Und wenn die zu bewegenden Waren so schwer sind, dass selbst 

mit der besten Rolle pure Muskelkraft nicht mehr ausreicht? Auch 

dafür haben die Blickle-Ingenieure eine Lösung gefunden: Das 

EA1, ein elektrisches Antriebssystem zur Aufrüstung von Transportgeräten 

und Handschiebewagen. Das aus verschiedenen Standardkomponenten 

konfigurierbare Antriebssystem ermöglicht für 

Lasten bis 2 000 kg ein kräfteschonendes Handling. Über Bedienelemente 

am Haltegriff des Wagens kann der Bediener die an den 

Bockrollen angeflanschten DC-Motoren aktivieren, wodurch mithilfe 

einer hohen Schubkraft auf die Rollen das Anfahren und Bewegen 

des Wagens signifikant erleichtert wird. „Auf diese Weise 

können Unternehmen auch bei anspruchsvollen Handling-Aufgaben 

die Gesundheit ihrer Mitarbeiter noch nachhaltig schonen“, 

bemerkt Wiest. Doch auch für alle anderen Anwendungen gilt: Die 

Wahl der passenden Räder und Rollen erleichtert das tägliche Ziehen 

und Schieben im Arbeitsalltag enorm. 

www.blickle.com 


Kompakte Hubgetriebe eröffnen 

neue Möglichkeiten 

Beim Spindelhubgetriebe Tubix aus dem 

Hause Neff übernehmen zwei gekreuzte und 

mit Laserstrahl verschweißte Rohre die 

Funktion des Getriebegehäuses. So können 

z. B. Edelstahl-Spindelhubgetriebe für 

Anwendungen in der Medizin-, Verpackungsoder 

Nahrungsmitteltechnik schnell realisiert 

werden. Ausgehend vom klaren, kompakten 

Aufbau der Hubgetriebe lassen sich viele 

Applikationen ableiten, die auch neue Einsatzfälle 

erschließen. Schon die Grundform lässt 

sich in vorhandene Konstruktionen 

integrieren. Die Standard-Anbauplatten 

können auch unterhalb oder oberhalb des 

Antriebzapfens angebracht werden. Die Rohre 

sind mit einer fast beliebigen Länge herstellbar. 

So kann das Maß zwischen Grundfläche und 

Antriebswelle problemlos variiert werden. 

Die Hubspindeln der Baureihe stehen mit 

stehender (N-Version) oder rotierender 

(R-Version) Hubspindel zur Verfügung. Als 

Gewindetrieb kommen die Trapezgewindespindeln 

oder die Kugelgewindetriebe des 

Herstellers zum Einsatz. 

www.neff-gewindetriebe.de 

TECHNIKWISSEN 

FÜR INGENIEURE 

Marktübersicht und umfassender Einkaufsführer 

Organ des FVA e.V. im VDMA 


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Einpressvorgänge, die Bauteile kraft- und formschlüssig miteinander 

verbinden, gibt es elektromechanische Fügesysteme. 

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Dieses jährlich erscheinende Tabellenwerk 

ist kompetenter Einkaufsführer für alle 

Antriebs spezialisten aus Konstruktion, Produktion, 

Einkauf und der Unternehmensleitung. 

Ca. 1.000 Firmen sind mit detaillierten 

Angaben zu ihren antriebstechnischen Produkten 

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Marktübersicht“ erfasst. 

Ein komplettes Adressverzeichnis sorgt für den 

schnellen Kontakt des Anwenders mit dem Hersteller. 

Während z. B. NCFE sich für einfache Vorgänge im Kraftbereich 

von 10 bis 80 kN eignet, ist NCFR mit Hohlwellenmotoren für 

Applikationen geeignet, in denen zusätzlich zum Einpressvorgang 

eine Drehbewegung realisiert werden soll. Mit dem Nachrüstsystem 

für Hand- und Pneumatikpressen können an manuellen 

Arbeitsstationen eingesetzte Geräte ins I4.0-Zeitalter geholt 

werden. Mit der Auswerteeinheit Maxymos 1.5 kommt ein 

Update, mit dem durch den Import von CSV-Dateien das System 

offline parametriert werden kann. Inspectpro und Combitest 

von Schatz sind flexible, mobile Prüfsysteme zur Kontrolle von 

Schraubverbindungen. Außerdem stellt Kistler einen digitalen 

Ladungsverstärker vor, mit dem man piezoelektrische Sensoren 

in eine Ethernet-Umgebung einbinden kann. 

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Magnetlager für 

Werkzeugmaschinenrundtische 

Rundschwenktische in Werkzeugmaschinen werden klassisch mit Wälzlagern 

(z. B. YRT-Lagern) gelagert. Die steigenden Anforderungen an Werkzeugmaschinen – 

beispielsweise durch komplexe schwerzerspanbare Werkstoffe – erfordern neue 

technologische Ansätze. Hierfür wird am Institut für Fertigungstechnik und 

Werkzeugmaschinen (IFW) der Leibniz Universität Hannover gemeinsam mit den 

Firmen Siemens und MAG IAS der Prototyp eines magnetisch gelagerten 

Rundschwenktisches erforscht. Die Systemeigenschaften, das Einsatzpotenzial, 

Details zur Auslegung und Möglichkeiten der Standardisierung werden betrachtet. 

Abschließend werden die Lagerreibung sowie die Einflüsse auf diese dargestellt. 

D 

er Einsatz von aktiven Magnetlagern in Magnetschwebebahnen, 

z. B. dem Transrapid, ist seit vielen Jahren bekannt. 

Auch die aktive magnetische Lagerung von Wellen für hochtourige 

Öl- und Gas-Turbomaschinen gerät zunehmend in den Fokus und 

wird von Herstellern wie SKF und FAG angeboten. Mitte 2015 wurde 

von der Firma Siemens die erste Dampfturbine mit einem Leistungsbereich 

bis 10 MW an Vattenfall ausgeliefert, die aufgrund der 

Magnetlagerung nahezu schmierstofffrei arbeitet. Die Vorteile sind 

ein umweltfreundlicher und verschleißfreier Betrieb bei verbessertem 

Brandschutz und Wirkungsgrad [1]. 

Magnetlagerungen für Werkzeugmaschinen sind hingegen nach 

wie vor Gegenstand aktueller Forschung. Standardisierte industrielle 

Lösungen sind am Markt noch nicht erhältlich. Magnetlagerungen 

bieten insbesondere für komplexe schwerzerspanbare Bauteile 

oder bspw. die Reparaturbearbeitung einzigartige Vorteile. Neben 

dem schmierstoff- und verschleißfreien Betrieb, werden der Maschine 

sensorische und aktorische Funktionen ermöglicht. Dies 

sind z. B. das Messen und Überwachen der Prozesskräfte beim Zerspanen, 

die Feinpositionierung im Luftspalt der Magneten und die 

Kompensation von Spannfehlern durch Anpassung der Rotationsachse. 

Die Schweberuhe und die Positioniergenauigkeit betragen 

nach aktuellem Stand der Regelung ± 0,5 µm (Spitze-Spitze). Die 

Nachgiebigkeit beträgt ab 100 Hz unter 0,01 µm/N sowie im Bereich 

zwischen 250 und 550 Hz unter 0,001 µm/N. Eine Betrachtung der 

äquivalenten Lagerreibung ergibt eine Reduzierung um den Faktor 

100 durch den Einsatz des Magnetlagers. Details hierzu befinden 

sich in einem separaten Abschnitt. Ein Anwendungsbeispiel 

für die Technologie ist die Reparatur von Turbinenschaufeln, bei 

der Schweißnähte und das aufgebrachte Material sich von Schaufel 

zu Schaufel unterscheiden. Unbekannte Prozesskräfte werden in 

Echtzeit erfasst und stehen der Steuerung für eine Kompensation 

der Werkzeugabdrängung zur Verfügung. 

Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena ist Leiter am Institut für Fertigungstechnik und 

Werkzeugmaschinen und M. Eng. Tilmann Brühne ist wissenschaftlicher 

Mitarbeiter am Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen; beide 

an der Leibniz Universität Hannover 

Lineare, magnetisch gelagerte Werkzeugmaschinenachsen wurden 

bereits in Prototypmaschinen realisiert [2, 3]. Hierbei wurde der 

Schlitten der Z-Achsen inklusive der Werkzeugspindel schwebend 

geführt. Die Entwicklung des magnetisch gelagerten Rundtisches 

baut hierauf auf. Im Gegensatz zu den in der Maschine integrierten 

Linearführungen, kann der (Schwenk-)Rundtisch – als eigenständige 

Komponente – auch in vorhandenen Fräszentren nachgerüstet 

werden. Die Größe sowie die Tragkraft des Rundtisches kann über 

die Dimensionierung der Magnete angepasst werden und ist für 

den Anwendungsfall skalierbar. 

Aufbau und Auslegung des Magnetlagers 

Kernkomponenten eines Werkzeugmaschinenrundtisches sind der 

Antrieb, die Medienübertragung, der Drehgeber sowie die Lagerung 

bspw. YRT-Wälzlager. Letzteres wird für die Magnetlagerung 

durch zwölf Elektromagnete ersetzt. Dabei orientiert sich die Geometrie 

der Magnete insbesondere am hier verwendeten Torquemotor 

1FW6150 der Firma Siemens – dieser bestimmt maßgeblich 

den Bauraum – und an den maximalen Abmaßen des Rundtisches. 

Die maximale Tragkraft ist daher immer ein Kompromiss aus den 

geforderten Abmaßen der gesamten Konstruktion und der realisierbaren 

Magnetgröße. Je nach Priorität der Anforderungen ergibt 

sich ein iterativer Magnetauslegungsprozess. 

In Bild 01 ist der Aufbau des Prototyps mit CAD-Überlagerung 

dargestellt. Die Baugröße orientiert sich an einem Maschinentischdurchmesser 

von 500 mm. Aufgrund der Anwendung als Rundschwenktisch 

werden sämtliche Leistungs- und Sensoranschlüsse 

zu den Seiten der angedachten Schwenkantriebe herausgeführt. 

Des Weiteren ist ein axiales Magnetpaar mit Abstandssensoren erkennbar. 

Zwischen diesen rotiert die schwebende Rotorscheibe, die 

wiederum über eine Welle mit dem Maschinentisch verbunden ist. 

Die Anzahl der Magnete richtet sich einerseits nach den zu 

regelnden Freiheitsgraden (hier fünf von sechs), deren Anordnung 

sowie den Ummagnetisierungsverlusten im Magnetkern und insbesondere 

im rotierenden Rückschluss. Für den Rundtisch – sowie bei 

den meisten rotatorischen Magnetlagern – wird zwischen axial und 

radial wirkenden Elektromagneten unterschieden. Bild 02 stellt die 

gesamte Anordnung der insgesamt zwölf Magnete (acht axiale, vier 

radiale) dar. Aufgrund der rein anziehenden Kraftwirkung werden 


LAGERTECHNIK 

zwei gegenüberliegende Elektromagnete regelungstechnisch 

als ein Aktor betrachtet. Die radialen Aktoren 

übernehmen die Positionierung in der X-Y- 

Ebene und die axialen Aktoren die Positionierung 

innerhalb der Z-Achse sowie die Verkippungen um 

die X- und Y-Achse. Der magnetische Luftspalt 

beträgt jeweils 1 mm, wobei dieser von Fanglagern 

eingegrenzt wird, um einen Kontakt zwischen 

Rückschluss und Magnet auszuschließen. Der 

axiale Rückschluss aus laminiertem Elektroblech 

ist am Umfang der Rotorscheibe montiert und der 

radiale umgibt die Welle. 

Mittels genetischer Algorithmen und magnetischer 

Ersatznetzwerke werden die Magnete auf die 

Anforderungen ausgelegt [4]. Der Algorithmus berücksichtigt 

dabei die geometrischen Randbedingungen 

(z. B. Bauraum, Wickelköpfe der Magnetspulen, 

Materialkennlinien, Kupferfüllfaktoren), 

die auftretenden Trag- und Prozesskräfte, die 

Berücksichtigung des Schwenkbetriebes (z. B. bis 

270° schwenkbar) sowie die notwendige Stromstärke. 

Anschließend wird der aus dem Algorithmus 

ermittelte Magnet durch eine FEM-Analyse 

verifiziert und das Design verfeinert. Ein Beispiel 

hierfür ist die abschließende lokale Anpassung der 

Querschnitte der Magnetjoche, die in den Ersatznetzwerken 

nur vereinfacht berechnet wird 

(Bild 03). Die leicht unterschiedlichen Querschnitte 

liefern einen hinsichtlich gleichmäßiger 

Flussdichten optimierten Magnetkern. 

Sämtliche magnetfeldführenden Bauteile sind 

aus laminiertem Elektroblech gefertigt, sodass 

Wirbelströme bei hohen Drehzahlen und dynamischen 

Bewegungen reduziert werden. Der radiale 

Rückschluss wurde als Zylinder aus verbackenen 

Blechringen hergestellt und auf die Welle aufgeschrumpft. 

Um den axialen Rückschluss herzustellen, 

wurde dieser auf die rotierende Rotorscheibe 

aufgewickelt und mit ihr verbacken. Ein zusätzlicher 

aufgeschrumpfter Ring umgibt den Rückschluss 

und dient zur Stabilität sowie als axiale 

Messfläche der Wirbelstromsensoren. Der Rundund 

Planlauf der Rückschlüsse wurde durch ein 

gemeinsames Plan- und Längsdrehen des montierten 

Rotors auf einer Drehmaschine gewährleistet. 

Bild 03 zeigt ein axiales Magnetpaar zwischen 

dem sich der rotierende axiale Rückschluss befindet. 

Ein axialer Magnet ist dabei als Doppel-E-Kern 

mit zwei in Reihe geschalteten Spulen ausgeführt. 

Aufgrund der Symmetrie wird in der FEM-Simulation 

nur ein Viertel dieser Anordnung betrachtet. 

Verwendung von 

Standardkomponenten 

Für die industrielle Anwendung steht insbesondere 

die Integrierbarkeit in bestehende Maschi- 

01 

Anschlüsse 

der Sensoren 

02 

03 

Aufbau des magnetisch gelagerten Rundtisches 

Maschinentisch 

Gestell 

Schaltschrank 

Leistungsanschlüsse 

Elektromagnete 

Abstandssensoren 

Anordnung der Magnete innerhalb der Magnetlagerung 

rotierende Welle 

radiale Magnete 

axiale Magnete 

Anpassung des axialen Magnetpaars mittels FEM 

Spule 

oberer axialer Magnet 

axialer Rückschluss 

unterer axialer Magnet 

Bohrung 

gleichmäßige 

Flussdichten 

angepasste 

Querschnitte 

Brn/87002 © IFW 

radialer Rückschluss 

axialer Rückschluss 

rotierende Rotorscheibe 

Brn/77578 © IFW 

Brn/77370 © IFW 

antriebstechnik 10/2017 109

nen im Vordergrund. Dies betrifft konkret die mechanischen und 

elektrischen Anschlüsse, die erforderliche Leitungselektronik 

sowie die Regelungs- und Messtechnik. Erreicht wird diese Integrierbarkeit 

durch den Einsatz standardisierter industriell verfügbarer 

Hardware. 

Als Leistungselektronik kommen konventionelle Siemens 

Sinamics S120 Motor Module zum Einsatz. Jeweils zwei gegenüberliegende 

Magnete können mittels einer modifizierten Raumzeigermodulation 

an ein drei-phasiges Leistungsteil angeschlossen 

werden. Zusätzlich kann durch einen konstanten Vormagnetisierungsstrom 

I 0 

, der durch beide Magneten fließt, und einen Regelungsstrom 

I C 

, der einem Magneten hinzugefügt und dem anderen 

abgezogen wird (Bild 04), die Kraft-Strom-Kennlinie linearisiert 

werden [5]. 

Die Lage des schwebenden Rotors wird an jedem Magnetaktor 

gemessen, sodass zwölf Messwerte zur Verfügung stehen. Verwendet 

werden die Wirbelstromsensoren Eddy NCDT3100 der Firma 

Micro-Epsilon. Die temperaturkompensierten Sensoren besitzen 

eine Grenzfrequenz von 25 kHz, eine Schutzklasse von IP67 und 

eine Auflösung von 0,1 µm bei einem Messbereich von 2 mm. 

Weiterer Vorteil ist die im Sensor hinterlegte Kennlinie, sodass der 

Austausch eines Sensors ohne erneuten Abgleich mit der Messelektronik 

möglich ist. Als Messflächen dienen Aluminiumringe am 

schwebenden Rotor, die gemeinsam mit den geblechten Rückschlüssen 

plan- und längsgedreht sind. 

Ein weiteres essenzielles Messsystem an Rundtischen ist der 

Winkelgeber. Dieser ermittelt die Winkelposition des Maschinentisches 

und stellt diese Information der Maschinensteuerung zur 

Verfügung. Erforderliche Genauigkeiten sind im Bereich einstelliger 

Winkelsekunden. Optische Systeme, wie z. B. die der Firma 

Heidenhain, bieten hohe Auflösungen, jedoch nur geringe 

Toleranz gegenüber einem Versatz der Welle. Typische Werte für 

den zulässigen axialen Versatz sind ± 0,1 bis 0,3 mm. Bereits Exzentrizitäten 

von 1 bis 2 µm führen zu Messabweichungen um 

zehn Winkelsekunden. Für die Anwendung in der magnetisch gelagerten 

Rundachse wurde daher ein induktives Winkelmesssystem 

der Firma Amo eingesetzt. Insbesondere die Robustheit gegenüber 

axialen und radialen Verschiebungen von bis zu ± 1 mm 

axial und ± 0,2 mm radial ermöglichen einen weiten Anwendungsbereich 

am schwebenden Rotor. Durch zwei gegenüberliegende 

Messköpfe heben sich Verschiebungen des schwebenden Rotors 

quer zu diesen auf. 

Betrachtung der Lagerreibung 

Magnetlager arbeiten aufgrund des schwebenden Betriebs ohne 

mechanische Reibung und erfordern daher auch keine Schmierstoffe. 

Dies reduziert den Wartungsaufwand und macht die Lagereigenschaften 

unabhängig von den Nachgiebigkeiten der hier 

entfallenen Wälzlagerkomponenten. Es treten somit auch keine 

typischen Alterungs- und Ausfallerscheinungen, wie z. B. ein unrunder 

Lauf oder Spiel durch Abrieb, auf. Dennoch arbeitet das 

Magnetlager nicht vollständig ohne parasitäre Effekte. An rotierenden 

Maschinen sind dies insbesondere Ummagnetisierungsverluste 

im schwebenden Rotor aufgrund der wechselnden Nordund 

Südpole, sowie Wirbelstromverluste bei Änderungen des 

Magnetfeldes. Eine reduzierte Anzahl von Magnetpolen am Umfang 

lässt sich bereits dadurch erreichen, dass der letzte vom 

Rückschluss überschrittene Pol eines Magneten die Polarität des 

ersten Pols des nächsten Magneten besitzt [6]. Die Polarität wird 

dabei durch Stromrichtung innerhalb der Spule eingestellt, welches 

die Flussrichtung Φ des Magnetfeldes bestimmt. Die FEM- 

Analyse des Magnetpaares in Bild 05 zeigt eine weitere Möglichkeit 

zur Reduzierung der Verluste. Mittels eines gleichsinnigen 

Magnetflusses Φ1 und Φ2 in der oberen und der unteren Spule 

lässt sich die Flussdichte innerhalb des Rückschlusses deutlich 

reduzieren. Die geringere Flussdichte reduziert wiederum die 

Ummagnetisierungsverluste. 

Anhand von Auslaufversuchen am aufgebauten Prototyp wurden 

verschiedene Konfigurationen des Magnetlagers verglichen und in 

ein äquivalentes Reibmoment umgerechnet. Der schwebende 

Rotor wurde manuell auf eine Drehzahl von ca. 280 U/min beschleunigt 

und anschließend der Verlauf der Drehzahl bis zum 

Stillstand gemessen. Mittels der zeitlichen Änderung der Winkelgeschwindigkeit 

– der Winkelbeschleunigung α – sowie des Trägheitsmomentes 

lässt sich das Reibmoment MR ermitteln. 

Der Vormagnetisierungsstrom I 0 

beträgt während der Versuche 

5 A für die axialen Magnete und 10 A für die Radialen. Aufgrund 

des Zusammenhanges zwischen Strom, Flussdichte und den 

Verlusten innerhalb des Rückschlusses ließen sich die Verluste 

ebenfalls durch eine geringere Vormagnetisierung reduzieren. 

Jedoch führt dies zu einer verringerten Lagerkraft und einer geringeren 

Dynamik. 

In Bild 06 lässt sich ein deutlicher Unterschied zwischen dem Betrieb 

mit allen axialen und radialen Magneten zu einem Betrieb mit 

nur den axialen Magneten erkennen. Ebenfalls hat die Polarität des 

gegenüberliegenden axialen Magnetpols einen Einfluss auf die Verluste. 

Bei zwei entgegengesetzten Magnetflüssen verlaufen beide 

Felder vollständig durch den Rückschluss und erhöhen somit, wie 

simulativ gezeigt, die Flussdichte sowie folglich die Verluste. Liegen 

jedoch zwei gleichsinnige Magnetflüsse vor, kann das Magnetfeld 

in den Rückschluss eindringen und tritt anschließend direkt in den 

gegenüberliegenden Magneten ein. Letztes reduziert die Flussdichte 

und flussführenden Bereiche im Rotor. Die Reduzierung des 

Reibmomentes ist deutlich zu erkennen. Während der Messungen 

ohne Radiallager wurden die Freiheitsgrade in der Ebene durch ein 

leichtgängiges Fanglager (Rillenkugellager 61844) mit 0,6 mm 

Übermaß am Innendurchmesser begrenzt. 

Im Vergleich zu konventionellen YRT-Lagern der Baugröße 200 

(Innendurchmesser), welches hier ersetzt wurde, findet insgesamt 

eine deutliche Reibungsreduzierung statt. Übliche Lager dieser 

Baugröße liegen abhängig von der Drehzahl im ein- bis zweistelligen 

Nm Bereich [7]. Des Weiteren entfällt die Grenzdrehzahl 

des Wälzlagers (z. T. kleiner 200 min -1 ) und wird durch eine maximale 

mechanische Drehzahl des Torquemotors abgelöst – hier 

1 100 min -1 . 

Zusammenfassung 

In dem Forschungsprojekt „Magnetisch gelagerte Rundachse“, 

welches Teil des Sonderforschungsbereiches (SFB) 871 „Regeneration 

komplexer Investitionsgüter“ ist, wird der Einsatz von Magnetlagern 

für Werkzeugmaschinen gemeinsam mit den Firmen Siemens 

und MAG IAS untersucht. Kernthemen sind die Entwicklung 

des Systems, die Umsetzung auf industriell verfügbarer Hardware 

sowie die Integration von Anwendungsaspekten (z. B. adaptive 

110 antriebstechnik 10/2017

äquivalentes Reibmoment 

LAGERTECHNIK 

Dämpfung, Prozesskraftüberwachung). Der Aufbau 

des Prototyps, die interne Anordnung der 

Magnete und Details der Auslegung wurden gezeigt. 

Ferner konnte der Einfluss der Richtung des 

magnetischen Flusses auf die Lagerverluste an 

den gegenüberliegenden axialen Magneten nachgewiesen 

werden. Insgesamt reduziert sich das 

Reibmoment durch den Einsatz des Magnetlagers 

ca. um den Faktor 100 gegenüber konventionellen 

YRT-Lagern. 

04 

Linearisierung der Kraft-Strom-Kennlinie eines Magnetpaars 

I 1 

= I 0 

+ I c 

F Em1 

quadratisches Verhalten 

des einzelnen Magneten 

F Em1 

F 

I c 

Ausblick 

In den folgenden Untersuchungen werden die 

Eigenschaften der Magnetlagerung direkt mit 

denen der Wälzlager verglichen. Relevante Größen 

sind hierbei die Planlaufgenauigkeit, die Rundlaufgenauigkeit, 

die frequenzabhängige Nachgiebigkeit 

und Kippsteifigkeit sowie die Positioniergenauigkeit 

des schwebenden Systems. Ferner 

wird die Eignung des Systems zur sensorischen 

Ermittlung von Prozesskräften, der adaptiven 

Dämpfung bei der Bearbeitung von schwingungsanfälligen 

Bauteilen sowie die Kompensation von 

Unwuchten untersucht. 

05 

F Em2 

I 2 

= I 0 

– I c 

resultierende Kennlinie 

mit annährend linearem 

Verhalten 

Nachweis der reduzierten Flussdichte mittels FEM; a) entgegengesetzte 

Flussrichtung; b) gleichsinnige Flussrichtung 

oberer axialer Magnet 

φ 1 

F Em2 

Brn/87001 © IFW 

Literaturverzeichnis: 

[1] Siemens AG; http://www.siemens.com/press/ 

PR2015060247PGDE 

[2] Ruskowski, M.: Aufbau und Regelung aktiver Magnetführungen, 

Dissertation, Universität Hannover, 2004. 

[3] Gümmer, O.: Produktivitäts- und Genauigkeitssteigerung 

von Fräsmaschinen durch ruckentkoppelte Vorschubantriebe 

und magnetische Führungseinheiten, Dissertation, Leibniz 

Universität Hannover, 2014. 

[4] Denkena, B.; Dahlmann, D.; Flöter, F.; Brühne, B.: 

Conceptual Desing for Electromagnetic Guided Rotary Table 

in Machine Tools, 5th Machining Innovations Conference 

(MIC 2014), Procedia CIRP 24, p. 80-85, 2014. 

[5] Walter, H.; Denk, J.; Stoiber, D.; Köpken, H.-G.: Industrialization 

of AMB Systems with Standard Drive Technology; 

PCIC 2010. 

[6] Stephens, S.; Knospe, C.; Effect of Magnetic Pole 

Arrangement on Core Loss in Laminated High-Speed 

Magnetic Journal Bearings, IEEE Transactions on Magnetics, 

(32/4) 3246-3252, 1996. 

[7] Schaeffler Technologies AG & Co. KG: Genauigkeitslager 

für kombinierte Lasten, http://www.schaeffler.com/ 

remotemedien/media/_shared_media/08_media_library/01_ 

publications/schaeffler_2/tpi/downloads_8/tpi_120_de_de. 

pdf , Ausgabe: August 2016. 

06 

rotierender Rückschluss 

unterer axialer Magnet 

0,025 

Gemessenes Reibmoment 

Nm 

φ 2 

a) b) 

entgegengesetzte magnetische 

Flussrichtung 

φ 1 

φ 2 

deutlich reduzierter 

magnetischer Fluss 

1,42 T 

0,95 T 

0,48 T 

0 T 

Brn/87006 © IFW 

0,015 

0,010 

gleichsinnige 

magnetische Flussrichtung 

Danksagung 

Die Autoren danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft 

(DFG) für die Finanzierung des 

Forschungsvorhabens. Des Weiteren danken die 

Autoren der Siemens AG sowie der MAG IAS GmbH 

für die Kooperation in diesem Projekt. 

0,005 

nur Axiallager 

(gleichsinnig) 

0 

0 50 100 150 200 min -1 300 

Drehzahl 

Brn/87005 © IFW 


Übertragungsverhalten von Rändelpressverbindungen 

aus Stahl-Aluminium 

Ein charakteristisches Merkmal der Rändelpressverbindungen ist die 

reib-formschlüssige Drehmomentübertragung, die auch den 

Polygonverbindungen [1] eigen ist. Dieser Übertragungsmechanismus ist 

analytisch schwer abzubilden und auch der Grund dafür, dass eine 

Standardisierung bisher noch nicht gelungen ist. Zur Schaffung fundierter 

Grundlagen wurden deshalb im Rahmen eines DFG-Vorhabens [2] 

Stahl-Aluminium-Verbindungen hinsichtlich des Fügevorganges 

und der daraus resultierenden statischen und dynamischen 

Übertragungsfähigkeiten untersucht und der analytischen Berechnung 

zugänglich gemacht [3]. 

Dr.-Ing. Michael Lätzer ist stellv. Abteilungsleiter 

Entwicklung Elektro-Seilzüge bei der Abus 

Kransysteme GmbH in Gummersbach und 

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Erhard Leidich ist Leiter des 

Instituts für Konstruktions- und Antriebstechnik 

an der Technischen Universität Chemnitz 

Einleitung und Zielsetzung 

Die klassischen Welle-Nabe-Verbindungen (WNV) werden in reibschlüssige 

und formschlüssige Verbindungen unterteilt [4]. Der standardisierten 

Berechnung wie beispielsweise DIN 7190 [5] und DIN 

6892 [6] liegt der jeweilige Übertragungsmechanismus zugrunde, 

was zu eindeutigen Ergebnissen führt. Eine Kombination von Reibund 

Formschluss, wie er beispielsweise bei Polygonverbindungen 

auftritt, wird derzeit nur in der wissenschaftlichen Literatur behandelt. 

Die Komplexität des Übertragungsmechanismus steht derzeit 

noch einer Verallgemeinerung der Forschungsergebnisse und damit 

einer Standardisierung entgegen. Die so genannte Rändelpressverbindung 

(RPV) beziehungsweise Rändelverbindung (RV), welche 

den Reibschluss der Pressverbindung (PV) und den Formschluss der 

Zahnwellenverbindung (ZWV) kombiniert, wird bereits in einigen 

Industriebereichen erprobt, teilweise auch eingesetzt. Sie bieten 

gegenüber den standardisierten Verbindungen Vorteile hinsichtlich 

n der Steigerung der Übertragungsfähigkeit 

n der Kombination mit dünnwandigen Naben oder mit stark unterschiedlichen 

Werkstoffen 

n der Fertigungskosten, weil größere Toleranzen zulässig. 

Nachteilig sind jedoch die fehlenden Normen und Auslegungsrichtlinien 

welche trotz der genannten Vorteile eine breitere Anwendung 

dieser Verbindung verhindern; hier sind derzeit experimentelle 

Absicherungen noch unerlässlich. Die gültigen Normen 

für Rändel beziehen sich lediglich auf die Rändelform nach DIN 82 

[7] sowie auf die Rändelräder zur Herstellung geformter Rändel 

nach DIN 403 [8]. Eine allgemeingültige Auslegungsrichtlinie wie 

etwa die DIN 7190 [5] für PV existiert derzeit noch nicht. Den 

aktuellen Stand der Forschung findet man bei LEIDICH et. al. [2], 

LÄTZER [3], BADER [9], [10], [11] und MÄNZ [12]. 

Vorrangiges Ziel der analytischen, numerischen und experimentellen 

Untersuchungen in [2] und [3] war die systematische Erforschung 

der Zusammenhänge zwischen den geometrischen, 

werkstofftechnischen und tribologischen Größen während des 

Füge- und des Lösevorganges sowie der Torsionsmomentübertragung. 

Daraus abgeleitet soll mittelfristig eine allgemeingültige Auslegungsrichtlinie 

für RPV entstehen. 

Parameter und Werkstoffkennwerte 

In Bild 01 sind die maßgeblichen Geometrieparameter einer RPV 

dargestellt. Basierend auf den Untersuchungen von THOMAS [13], 

BADER [9], [10], [11], COBAN et. al. [14], [15] und KITAMURA et. al. 

[16] wurden die für RPV repräsentativen geometrischen, werkstofftechnischen 

und tribologischen Parameter abgeleitet: 

n Fasenwinkel der Welle ϕ 

n geometrisches Übermaß U geo 

n Rändelteilung t 

n Länge der Fuge l F 

n Durchmesserverhältnis der Nabe Q A 

n Festigkeit und Härte des Wellenwerkstoffes 

n Festigkeit und Verformbarkeit des Nabenwerkstoffes 

n Reibwert µ 

Werkstoffkennwerte [3] 

Werkstoffkennwert Einheit Aluminium Stahl 

EN AW-5083 EN AW-6060-T66 EN AW-6082 T6 EN AW-7075-T651 100Cr6 weich 100Cr6 gehärtet 

E-Modul N/mm² 68 613 65 625 69 200 69 319 223 500 

0,2 % Dehngrenze R p0,2 

N/mm² 163 202 274 522 385 - 

Zugfestigkeit R m 

N/mm² 303 225 285 602 639 2 525 (*) 

Bruchdehnung A % 23,3 19,1 14 15 32 0 

Härte HV1 - 84 88 101 185 250 758 

(*) Umwertung der Härte nach [17] 


VERBINDUNGSTECHNIK 

01 

Maßgebende Geometrieparameter 

der RPV [3] 

α 

t 

h R 

02 

Experimentell und numerisch untersuchte Fasenwinkel der Welle [3] 

1 F 

Dal 

 

= 5° = 15° = 30° = 45° = 60° = 90° = 110° 

 

DaA 

DiA 

Formen 

Schneiden 

Nachfolgend werden wegen ihrer Bedeutung die Parameter 

Fasenwinkel der Welle ϕ, geometrisches Übermaß U geo 

, Verformbarkeit 

des Nabenwerkstoffes sowie Durchmesserverhältnis der 

Nabe Q A 

behandelt. Die Ergebnisse der weiteren Parameter sind [3] 

zu entnehmen. 

Das geometrische Übermaß U geo 

wird nach Gleichung (1) berechnet 

und als Vielfaches der Rändelteilung t angegeben. 

03 

1,2 

0,8 

Normierter Füge- und Lösekraftverlauf einer formend 

gefügten RPV mit D aI 

= 15 mm, ϕ = 5°, U geo 

= 1/2 t, 

l F 

/D aI 

= 0,33 und Nabenwerkstoff EN AW-6082-T6 [3] 

Einpressen 

Das Durchmesserverhältnis der Nabe Q A 

wird analog zur PV mit 

Gleichung (2) berechnet. 

F f 

, F l 

/F f, max 

0,4 

0,0 

–0,4 

a 

1 F 

F f 

F 1 

1 a 

F 

Für die Dimensionierung der RPV sind die Werkstoffkennwerte bedeutungsvoll, 

weil sich daraus auch die inneren Spannungen ableiten. 

In der Tabelle sind daher die Werkstoffkennwerte der untersuchten 

Werkstoffe auszugsweise aufgeführt. 

Füge- und Lösevorgang 

–0,8 

F f 

F 1 

–1,2 

Auspressen 

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 

a/l F 

Von entscheidender Bedeutung für das Betriebsverhalten einer 

reibformschlüssigen RPV ist der Fügevorgang. Dieser wird in erster 

Linie vom Fasenwinkel der Welle ϕ sowie der Verformbarkeit beziehungsweise 

Zerspanbarkeit des Nabenwerkstoffes geprägt. Es sind 

zwei Ausprägungen zu unterscheiden: 

n Formen 

n Schneiden 

In Bild 02 sind die experimentell und numerisch untersuchten 

Fasenwinkel der Welle ϕ mit zunehmender Tendenz zum Schneiden 

dargestellt. 

04 

30 

Einfluss des geometrischen Übermaßes U geo 

und der Länge 

der Fuge l F 

auf die Fügekraft F f,max 

formend gefügter RPV 

mit D aI 

= 15 mm und ϕ = 5° [3] 

1 F 1 F 

/D al 

= 0,53 

F f 

1 F 

/D al 

= 0,33 

1 F 

/D al 

= 0,27 

Fasenwinkel der Welle 

Die Auswertung der Versuchsergebnisse offenbart, dass bei einem 

Fasenwinkel der Welle von 5° ≤ ϕ ≤ 15° ein rein formender Fügevorgang 

stattfindet. Da sich dabei die Rändelgeometrie der Welle infolge 

des Längseinpressens nahezu spanlos in der weichen Aluminiumnabe 

abbildet, sind die Verformungen reibungsbedingt 

nichtlinear. Die radialen und tangentialen Verschiebungen in der 

Fügezone führen zu einem hohen Fugendruck und zu einer Verfestigung 

des Nabenwerkstoffes. Die Welle, welche dabei als Werkzeug 

dient, bewirkt, dass der Traganteil nahezu 100 % beträgt. Bild 03 

zeigt den normierten Füge- und Lösekraftverlauf einer formend gefügten 

RPV. Die Fügekraft beim formenden Fügevorgang setzt sich 

aus dem Anteil der Formänderungs- und der Reibkraft zusammen. 

F f, max 

in kN 

20 


0 

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 

U geo 

in mm 


05 

F f, max 

in kN 

200 

180 

160 

140 

120 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

06 

R F 

07 

T/T τS 

Experimentell ermittelte maximale und normierte 

Fügekräfte für vier unterschiedliche Nabenwerkstoffe mit 

D aI 

= 30 mm, ϕ = 5°, l F 

/D aI 

= 0,5, Q A 

= 0,32 sowie U geo 

= 1/3 t 

und 2/3 t [3] 

1 F 

0,0 0,2 

1,0 

0,9 

0,8 

0,7 

0,6 

0,5 

0,4 

0,3 

0,2 

0,1 

0,0 

EN AW-7075-T651 

EN AW-6082-T6 

EN AW-6060-T66 

EN AW-5083 

F f 

0,4 0,6 0,8 1,0 

U geo 

in mm 

Einfluss des Fasenwinkels der Welle ϕ auf die relative 

Festigkeit R F 

einer RPV mit D aI 

= 15 mm und Nabenwerkstoff 

EN AW-6082-T6; 5° ≤ ϕ ≤ 110°, 1/3 t ≤ U geo 

≤ 3/3 t, 

0,27 ≤ l F 

/D aI 

≤ 1,00 [3] 

überwiegend 

Formen 

0 10 20 30 40 50 60 

in ° 

Experiment 

FEM 

Ausgleichsgerade 

überwiegend 

Schneiden 

1,25 

1,00 

0,75 

0,50 

0,25 

0,00 

F f, max 

/F f, max, Ugeo = 2/3t, 6082 

70 80 90 100 110 120 

Torsionsmoment-Verdrehwinkel-Kurve – Auslegungskriterium 

und Versagenskriterium bei statischer Torsion des RPV 

mit D aI 

= 15 mm, ϕ = 5°, U geo 

= 1/3 t und l F 

/D aI 

= 0,27 [3] 

1,2 

1,0 

0,8 

0,6 

0,4 

0,2 

φ T 

= 0,1 ° 

Auslegungskriterium 

p F 

, T pF 

φ T 

in ° 

Versagenskriterium 

τ S 

, T τS 

0,0 

0 2 4 6 8 10 

T 

1 F 

Bei einem Winkel von 15° ≤ ϕ ≤ 60° liegt eine Kombination des formenden 

und schneidenden Fügevorgangs vor. Bei einem Fasenwinkel 

der Welle von ϕ > 60° bildet sich ein vorwiegend schneidender 

Fügevorgang aus. Der Nabenwerkstoff wird dabei im Bereich 

der Rändel axial herausgeschnitten. Für die Untersuchungen des 

rein schneidenden Fügevorgangs wurde der Fasenwinkel von 

ϕ = 90° gewählt. Nach dem Beginn des Schneidevorgangs setzt sich 

der Fügekraftbedarf vereinfacht aus der Zerspanungs- und der 

Reibkraft zusammen. Der rein schneidende Fügevorgang hat den 

Vorteil eines geringen Fügekraftbedarfs sowie einer geringen Aufweitung 

der Nabe. 

Geometrisches Übermaß 

In Bild 04 sind die experimentell ermittelten maximalen Fügekräfte 

bei Variation des geometrischen Übermaßes U geo 

und der Länge der 

Fuge l F 

für formend gefügte RPV mit ϕ = 5° und einem Wellendurchmesser 

von D aI 

= 15 mm abgebildet. Hierbei zeigt sich die 

bereits erwartete lineare Abhängigkeit von U geo 

und l F 

auf die maximale 

Fügekraft. Dies gilt letztlich unabhängig vom Fasenwinkel, 

also auch für schneidend gefügte RPV. 

Bei einem Profilöffnungswinkel von α = 90° sind die Rändel der 

Welle bei einem geometrischen Übermaß von U geo 

= 3/3 t zu 100 % 

ausgefüllt. Übersteigt das geometrische Übermaß den Wert von 

3/3 t nimmt die Fügekraft weiter zu. Die Zunahme des Übermaßes 

bewirkt jedoch keine weitere Steigerung der Übertragungsfähigkeit, 

sondern vergrößert lediglich die maximale Fügekraft. 

Nabenwerkstoff 

Die großen Verformungen beim formenden Fügevorgang mit 

5° ≤ ϕ ≤ 15° führen zu einem hohen Fugendruck und zu einer Verfestigung 

des Werkstoffes. Die Fließkurven in [3] und [18] zeigen, dass 

die verwendeten Aluminium-Knetlegierungen EN AW-5083, EN 

AW-6060-T66, EN AW-6082-T6 und EN AW-7075-T651 zur Kaltverfestigung 

neigen. Bild 05 veranschaulicht die maximalen Fügekräfte 

der formend gefügten RPV mit D aI 

= 30 mm bei Variation des geometrischen 

Übermaßes und der Nabenwerkstoffe. Die Stufung der 

Grundfestigkeiten sowie die Verfestigungsneigung ist aus den experimentell 

ermittelten Fügekräften ersichtlich. Es zeigt sich, dass die 

Unterschiede in der Fügekraft zwischen der hochfesten Knetlegierung 

EN AW-7075-T651 und den anderen Legierungen nicht so 

deutlich ausfallen, wie die 0,2-%-Dehngrenzen der untersuchten 

Werkstoffe vermuten lassen, siehe Tabelle. Ursache dafür könnte 

eine verminderte Reibungszahl zwischen Welle und Nabe sein. 

Lösevorgang und relative Festigkeit 

Nach einer Sitzzeit von 24 h wurden die RPV demontiert. Im Unterschied 

zur reibschlüssigen PV sind die Lösekräfte stets kleiner als 

die Fügekräfte, siehe Bild 03. Dies ist damit begründet, dass beim 

Lösen keine Formänderungs- beziehungsweise Zerspanungskraft 

notwendig ist. 

Um die Verbindung hinsichtlich der Übertragungsfähigkeit axialer 

Kräfte sowie übertragbarer Torsionsmomente zu beurteilen, 

wurde in Anlehnung an [19] die relative Festigkeit R F 

als Verhältnis 

von maximaler Lösekraft und maximaler Fügekraft definiert und 

Gleichung 3 abgeleitet. R F 

stellt eine relative (axiale) Festigkeit dar, 

ist ein Gütekennwert für die gezielte Auswahl und dient der Bewertung 

von RPV aus Stahl und Aluminium. 

Bei den experimentellen und numerischen Untersuchungen zeigte 

sich, dass die relative (axiale) Festigkeit unabhängig vom Wellendurchmesser, 

vom geometrischen Übermaß und vom Nabenlängenverhältnis 

ist, vergleiche Bild 06. Wie die numerischen Untersuchungen 

weiterhin zeigten, ist R F 

auch weitgehend unabhängig 

vom Durchmesserverhältnis der Nabe im Bereich von 0,3 ≤ Q A 

≤ 0,7 

[20], [21]. Für dünnwandige Naben mit einem Q A 

> 0,7 werden in 



[22] weiterführende Untersuchungen 

durchgeführt. Darüber hinaus konnte 

mithilfe der numerischen Untersuchungen 

der Übergang zwischen Formen 

und Schneiden bei 60° ≤ ϕ ≤ 70° 

ermittelt werden. 

Die relative Festigkeit R F 

für eine formend 

gefügte Stahl-Aluminium-RPV 

mit ϕ = 5° beträgt 0,65 < R F 

< 0,90. Das 

bedeutet, dass im Mittel ca. 75 % der 

Einpresskraft infolge der sich ausbildenden 

Radialspannung durch die Umformung 

des Nabenwerkstoffes für die 

Übertragung axialer Kräfte zur Verfügung 

stehen. Bei einem Fasenwinkel 

von ϕ = 90° liegt die relative Festigkeit 

zwischen 0,30 < R F 

< 0,45. 

08 

Kraftvektoren am Zahn der Welle (links) und beanspruchte Flächen der Rändel der Nabe 

(rechts) [3] 

F N 

F 

F u 

D W 

F R 

F r 

D al 

Kraftvektoren 

am Zahn der Welle 

Nabe 

A G 

A F 

Beanspruchte Kontaktfläche A F 

und 

Rändelgrundfläche A G 

der Nabe 

Torsionsmomentübertragung 

Aus den Untersuchungen von ZAPF [23] und DIETZ [24] ist bekannt, 

dass bei ZWV das Verhältnis von Torsionsmoment und 

Querkraft das Tragfähigkeits- und Verschleißverhalten beeinflußt. 

Die experimentell untersuchten RPV werden dabei nach DIETZ 

und ZAPF [24] mit dem Extremfall des reinen Torsionsmomentes 

belastet. Ziel ist hierbei die Analyse des Versagenverhaltens, der 

Bestimmung des maximalen statischen Torsionsmomentes sowie 

dem Verhalten bei dynamischer Torsionsbelastung. 

Bild 07 zeigt eine normierte und experimentell ermittelte statische 

Torsionsmoment-Verdrehwinkel-Kurve einer Stahl-Aluminium-RPV. 

Die Torsionsmoment-Verdrehwinkel-Kurve kann dabei 

in einen linear-elastischen und in einen degressiv steigenden Bereich 

unterteilt werden. Belastungen innerhalb des linear-elastischen 

Bereiches führen zu keinen bleibenden makroskopischen 

Verformungen der Verbindung. Das Ende dieses Bereiches stellt 

das sogenannte Auslegungskriterium mit der zulässigen Flächenpressung 

p F 

und dem übertragbaren Torsionsmoment T pF 

dar. 

Der zweite Bereich beginnt stetig beim Überschreiten dieser 

Grenze und ist degressiv steigend. Am Ende dieses Bereiches werden 

die Rändel in der Nabe abgeschert; das Abscheren ist zugleich 

das sogenannte Versagenskriterium T τS 

und wird durch die zulässige 

Schubspannung τ S 

beschrieben. 

Bild 08 links zeigt die wirkenden Kräfte an einer Rändelflanke 

der Welle; die Kräfte sind idealisiert am Wirkdurchmesser D W 

angetragen. 

Für die analytische Berechnung des Torsionsmomentes 

wird vereinfacht die in Umfangsrichtung wirkende Kraftkomponente 

F u 

angenommen [3]. 

Wie aus Bild 07 ersichtlich, sind die charakteristischen Stützstellen 

für die statische Torsionsmomentübertragung das sogenannte 

Auslegungskriterium T pF 

und das Versagenskriterium T τS 

. In Abhängigkeit 

der jeweiligen Kriterien sind die in Bild 08 rechts gezeigten 

Flächen in der Nabe zu berücksichtigen. Für das Auslegungskriterium 

T pF 

mit der zulässigen Flächenpressung p F 

ist die Kontaktfläche 

(Flanke) A F 

maßgebend: 

Für das Versagenskriterium T τS 

wird die Rändelgrundfläche A G 

wegen der Schubbeanspruchung berücksichtigt: 

09 

T τS 

/T τS, = 5°, 1F/Dal = 0,53 


T τS, 

in Nm 

1,2 

1,0 

0,8 

0,6 

0,4 

0,2 

0,0 

1000 

800 

600 

400 

200 

Normierte Torsionsmomente T τS 

in Abhängigkeit von ϕ und 

l F 

/D aI 

für RPV mit D aI 

= 15 mm und U geo 

= 2/3 t [3] 

T τS 

1 F 

/D al 

= 0,53 

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 

in ° 

T 

1 F 

/D al 

= 0,27 

Maximal übertragbare Torsionsmomente T τS 

in Abhängigkeit 

von ϕ und l F 

/D aI 

für RPV mit D aI 

= 15 mm, ϕ = 5° und 

90° [3] 

0 10 20 30 40 50 60 

1 F 

/D al 

= 1,00 

1 F 

/D al 

= 0,53 

1 F 

/D al 

= 0,27 

= 5° 

= 90° 

ζ geo 

in ‰ 

Welle 

abgesichert 

T 

1 F 

1 F 

Fasenwinkel der Welle 

Wie bereits mithilfe der relativen Festigkeit R F 

beschrieben, besitzt 

die umformend gefügte RPV infolge der Werkstoffverfestigung 

ein größeres Potenzial bei der Übertragungsfähigkeit als die 

0 

0,0 

0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 

U geo 

in mm 


11 

12 

T τS 

/T τS, 

= 5°, 6082 

13 

1,6 

1,4 

1,2 

1,0 

0,8 

0,6 

0,4 

0,2 

Rändelgrundfläche A G 

bei verschiedenen geometrischen 

Übermaßen [3] 

Normierte Torsionsmomente T τS 

in Abhängigkeit von ϕ für 

die vier untersuchten Nabenwerkstoffe einer RPV mit 

D aI 

= 30 mm, U geo 

= 2/3 t und l F 

/D al 

= 0,5 [3] 

T 

0,0 

0 10 

1 F 

A G, 1/3t 

= t · 1 F 

A G, 2/3t 

= t · 1 F 

A G, 3/3t 

= t · 1 F 

U geo 

= 1/3t U geo 

= 2/3t U geo 

= 3/3t 

EN AW-7075-T651 

EN AW-6082-T6 

EN AW-6060-T66 

EN AW-5083 

20 30 40 50 60 70 80 90 100 

in ° 

FE-Modell (oben) und Randbedingungen (unten) für die 

Simulation des Fügevorganges [18] 

Welle 

Symmetrisches Segment für die Simulation 

Nabe 

Randbedingungen für die Simulation 

Nabe 

Welle 

a 

schneidend gefügte RPV. Bild 09 zeigt Ergebnisse der experimentellen 

Torsionsversuche für das Versagenskriterium von RPV 

mit D aI 

= 15 mm. 

Den Übergang vom Formen zum Schneiden zeigen die numerisch 

ermittelten Strichlinien der relativen Festigkeit, vergleiche 

hierzu Bild 06. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass eine umformend 

gefügte Stahl-Aluminium-RPV mit D aI 

= 15 mm im Vergleich zu 

einer schneidend gefügten RPV ein um mindestens 25 % größeres 

statisches Torsionsmoment übertragen kann. Ursache dafür ist die 

Werkstoffverfestigung durch den formenden Fügevorgang bei 

U geo 

= 2/3 t. Darüber hinaus trägt der 100%ige Traganteil zu einer 

verbesserten Übertragungsfähigkeit bei; die eingebrachten Rändel 

in der Nabe werden dabei gleichmäßig beansprucht. 

Geometrisches Übermaß 

Die experimentellen Ergebnisse zum geometrischen Übermaß 

U geo 

zeigen keine vollständige Proportionalität zwischen Übermaß 

und übertragbarem Torsionsmoment. Dies ist damit begründet, 

dass sich die Fließspannung k f 

mit zunehmendem Umformgrad ε pl 

einer Sättigungsspannung annähert und somit nicht weiter ansteigt. 

Ferner zeigt sich, dass ab einem Übermaß von ca. 2/3 t die 

Zunahme des Torsionsmomentes im Vergleich zu einem Übermaß 

von < 2/3 t weniger stark zunimmt, siehe Bild 10. In Anlehnung an 

die bei PV übliche dimensionslose Darstellung des Übermaßes ist 

das geometrische Übermaß ebenfalls als bezogenes geometrisches 

Übermaß ξ geo 

dargestellt. Hier zeigt sich eine Analogie zur elastisch-plastischen 

Auslegung von PV und MPV, wie von LEIDICH 

und LÄTZER in [25] beschrieben. Mit zunehmendem Überschreiten 

der empfohlenen plastischen Grenze steigen der Fugendruck 

und damit auch das übertragbare Torsionsmoment lediglich degressiv 

an. Von BADER wurde zudem für die selbstschneidende RV 

nachgewiesen, dass ab ≈ 92 % tragender Rändelhöhe eine annähernd 

volle Belastungsübertragungsfähigkeit angenommen 

werden kann [9]. 

Bei der schneidend gefügten RPV mit ϕ = 90° zeigte sich, dass das 

übertragbare Torsionsmoment nahezu unabhängig vom geometrischen 

Übermaß ist. Ursache dafür ist die vom Übermaß scheinbar 

unabhängige und konstante Rändelgrundfläche A G 

, welche lediglich 

von der Rändelteilung t und der Länge der Fuge l F 

abhängig ist 

[3]. Bild 11 zeigt dies anhand von drei verschiedenen geometrischen 

Übermaßen. Die auftretenden Unterschiede sind auf die 

Stützwirkung der Rändel zurückzuführen. 

Bei Verbindungen mit Nabenüberstand sind gemäß BADER für 

die Torsionsmomentübertragung zusätzlich die Stirnflächen der 

Rändel in der Nabe zu berücksichtigen [9], [10]. 

Bei optimal beziehungsweise maximal ausgefüllten Rändeln, das 

heißt bei einem geometrischen Übermaß von 3/3 t und einem verformungsfähigen 

Werkstoff wie dem EN AW-6082-T6, kann mithilfe 

des formenden Fügevorganges im Vergleich zum rein schneidenden 

Fügevorgang ein um maximal 40 % höheres Torsionsmoment 

übertragen werden. 

Nabenwerkstoff 

Zur Verallgemeinerung der Ergebnisse auf andere Aluminiumwerkstoffe 

dienen die statischen Torsionsversuche mit den Knetlegierungen 

EN AW-5083, EN AW-6060-T66 und EN AW-7075-T651. 

Diese Versuche wurden mit RPV der Größen D aI 

= 30 mm durchgeführt. 

Eine Gegenüberstellung der maximal übertragbaren Torsionsmomente 

für die vier untersuchten Aluminium-Knetlegierungen 

zeigt Bild 12. 

Wie aus Bild 12 ersichtlich wird, beträgt der Unterschied des 

maximal übertragbaren Torsionsmomentes zwischen der formend 

gefügten RPV (ϕ = 5°) mit der Nabe aus EN AW-6082-T6 und der 

schneidend gefügten RPV (ϕ = 90°) mit der Nabe aus EN AW- 

7075-T651 lediglich ca. 20 %. Der Unterschied in der Grundfestigkeit 

der verwendeten Aluminiumbleche aus EN AW-6082-T6 und 

EN AW-7075-T651 beträgt dagegen ca. 90 %, vergleiche hierzu die 



Tabelle. Damit wird deutlich, dass ein formend gefügter RPV mit 

einem niedrigfesten Nabenwerkstoff annähernd die Torsionsmomente 

übertragen kann, wie ein schneidend gefügter RPV mit 

einem höherfesten Nabenwerkstoff. 

Numerische Untersuchungen 

14 

1,2 

Vergleich der experimentell (◊) und numerisch (Volllinie, 

Strichlinie) ermittelten Füge- und Lösekräfte einer formend 

gefügten mit D al 

= 15 mm, ϕ = 5°, U geo 

= 1/2 t, l F 

/D al 

= 0,33 

und Nabenwerkstoff EN AW-6082-T6 [3] 

Für die numerische Simulation des Fügevorgangs wurde das FE- 

Programm Simufact Forming verwendet. Mithilfe der Simulation 

war es möglich, die schwer messbaren Größen wie z. B. Fließspannung 

und Umformgrad zu ermitteln und somit die Verfestigung in 

Abhängigkeit des Fügevorganges zu bestimmen. Durch die Arbeiten 

aus [2], [3], [20] und [21] steht somit eine realitätsnahe Methode 

zur Simulation unterschiedlichen Fügevorgänge für Stahl-Aluminium-RPV 

zur Verfügung. 

In Bild 13 sind der Aufbau des FE-Modells sowie die Kinematik 

für die Simulation dargestellt. Aufgrund der Geometrievermessungen 

demontierter Wellen, bei denen lediglich vernachlässigbare 

Verformungen festzustellen waren, wurde die Welle für die FE 

Simulation als starres Werkzeug mit analytischen Oberflächen ausgeführt. 

Für die Vernetzung der Nabe wurden die Hexaeder-Elemente 

Typ 7 mit einer Standardkantenlänge wurden 0,3 mm und in 

der Umformzone mit einer Kantenlänge von 0,0375 mm verwendet. 

Weiterhin wurden für die Simulation experimentell ermittelte Gleitreibwerte 

verwendet [18]. 

Validierung des FE-Modells 

Die Validierung der Simulationsergebnisse erfolgte zum einen 

durch einem Vergleich der abgebildeten Rändelgeometrie in der 

Nabe und zum anderen durch den Abgleich der Füge- und Lösekräfte, 

siehe hierzu [3], [21]. 

Ein Vergleich der experimentell und numerisch ermittelten Fügeund 

Lösekräfte einer formend gefügten RPV mit D aI 

= 15 mm, 

ϕ = 5°, U geo 

= 1/2 t und l F 

/D aI 

= 0,33 ist in Bild 14 dargestellt. Die 

dabei erzielten Übereinstimmungen hinsichtlich der Kraft-Weg- 

Verläufe zeigen die Gültigkeit des Simulationsmodells. Weiterhin 

ermöglichten die numerischen Untersuchungen eine umfangreiche 

Variation des Fasenwinkels ϕ zur Analyse des Fügevorganges, 

wie in Bild 02 bereits gezeigt. Die numerische Parametersimulation 

des Fügevorganges wurde an RPV mit Naben aus EN AW-6082-T6 

durchgeführt [3], [21]. 

Durchmesserverhältnis der Nabe 

Neben dem Fasenwinkel der Welle ϕ und dem geometrischen 

Übermaß U geo 

beeinflusst das Durchmesserverhältnis der Nabe Q A 

die Fügekraft und das Übertragungsverhalten der RPV, siehe hierzu 

auch [12], [16], [26] und [27]. Für die Durchmesserverhältnisse 

Q A 

= 0,16 und 0,5 wurden die Fügekräfte experimentell ermittelt [3]. 

Mithilfe der Simulation wurden diese Erkenntnisse um die dünnwandigen 

Naben (Q A 

> 0,5) hinsichtlich Fügekräfte, Aufweitung der 

Nabe und Ausfüllung der Rändel erweitert. Dabei wird deutlich, 

dass mit zunehmendem Q A 

die Aufweitung zunimmt und dadurch 

die Formfüllung beziehungsweise das geometrische Übermaß 

formend gefügter RPV reduziert wird. Die Ergebnisse der formend 

gefügten RPV mit Q A 

= 0,7 zeigen, dass bis zu 50 % des geometrischen 

Übermaßes in die Aufweitung am Innendurchmesser der 

Nabe fließen. Für Naben mit einem Durchmesserverhältnis von 

Q A 

≥ 0,7 muss folglich das wirkliche geometrische Übermaß berücksichtigt 

werden; die Verfestigung des Nabenwerkstoffes ist demzufolge 

ebenfalls geringer. Die dickwandigen Naben mit Q A 

= 0,3 und 

0,5 weisen eine nahezu identische Ausfüllung der Rändel auf. Der 

geringfügige Unterschied kann hier vernachlässigt werden. 

In Bild 15 ist die Aufweitung für eine RPV mit D aI 

= 30 mm, ϕ = 5° 

und U geo 

= 2/3 t anhand der radialen Kontur der Rändel nach dem 

Fügen für drei verschiedene Durchmesserverhältnisse abgebildet. 

Für die schneidend gefügten RPV ist die Aufweitung der Nabe 

nicht von Bedeutung; das geometrische Übermaß ändert sich 

F f 

, F l 

/F f, max, Experiment 

15 

R iA 

in mm 

16 

pl 

ε 

RPV 

0,8 

0,4 

0,0 

–0,4 

–0,8 

–1,2 

15,1 

15,0 

14,9 

14,8 

14,7 

14,6 

14,5 

7 

6 

5 

4 

3 

Einpressen 

F f, Experiment 

F 1, Experiment 

F f, FEM 

F 1, FEM 

Aufweitung der Rändelung in der Nabe bei Variation von Q A 

für eine RPV mit D al 

= 30 mm, ϕ = 5°, U geo 

= 2/3 t und 

Nabenwerkstoff EN AW-6082-T6 [3] 

R iA 

Auspressen 

a/l F 

0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 

in ° 

F 1 

1 F 

F f 

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 

2 

1 

0 

0,0 

a 

a 

Q A 

= 0,7 

Q A 

= 0,5 

Q A 

= 0,3 

1 F 

vor dem Fügen 

Aufweitung der Rändelung in der Nabe bei Variation von Q A 

für eine RPV mit D al 

= 30 mm, ϕ = 5°, U geo 

= 2/3 t und 

Nabenwerkstoff EN AW-6082-T6 [3] 

0,2 

0,4 

x / t 

0,6 

0,8 

1,0 

0,0 

1,0 

0,8 

0,6 

0,4 

0,2 

z / l F 

1 F 

z 

x 

t 

0 

1 

2 

3 

4 

5 

6 

7 


lediglich marginal. Erst wenn die Schneidkante der gerändelten 

Welle undefiniert beziehungsweise abgenutzt ist, wirkt sich dies bei 

der Variation von Q A 

aus [9]. 

Verformungs- und Spannungszustand 

Um die großen plastischen Verformungen infolge des Fügevorganges 

zu beschreiben, wird in Analogie zur Umformtechnik der Umformgrad 

eingeführt. Der daraus abgeleitete und auf die RPV 

angepasste winkelbasierte Umformgrad beschreibt den Verzerrungsszustand 

der RPV für die unterschiedlichen Fasenwinkel 

der Welle. Die analytische Berechnung des winkelbasierten Umformgrades 

wird nachfolgend erläutert. Bild 16 zeigt räumlich 

den numerisch ermittelten Umformgrad im Zahnfuß 

einer formend gefügten Nabe. Die Verfestigung des Werkstoffes ist 

dabei an dem Gradient des Umformgrades im Bereich des Zahnfußes 

und an den Flanken deutlich zu erkennen. Die nahezu vollständige 

radiale Verschiebung des Werkstoffes führt zu einer Verformungsverfestigung 

und zu einem hohen Fugendruck [3], [18]. 

Die Koordinaten x und z dienen der dimensionslosen Darstellung 

des winkelbasierten Umformgrades im Zahnfuß (t) und in Längsrichtung 

(l F 

) der Nabe. 

Bild 17 zeigt quantitativ die Vergleichsspannung einer formend 

gefügten RPV mit D aI 


= 2/3 t und l F 

/D aI 

= 0,53 im 

Radialschnitt; die Welle ist nicht dargestellt. Im Unterschied zum 

Umformgrad, welcher nur partiell und nur im Bereich der Rändel 

zu ermitteln ist, kann die Beanspruchung infolge des Fügevorganges 

anhand der Spannungsverteilung erkannt werden. 

Gleichung (6) basiert auf der Berechnung der freien Fugenquerschnittsflächen 

zwischen den Rändeln, vor dem Fügen (A 0 

) und 

nach dem Fügen (A 1 

), siehe Bild 18 und einem zweiten Term, 

welcher die radiale Verschiebung des Nabenwerkstoffes infolge des 

Fasenwinkels der Welle ϕ beim Fügen berücksichtigt. Auf die Herleitung 

der Gleichung und die Darstellung der radialen Verschiebung 

sowie der Umformgrade wird an dieser Stelle verzichtet und 

stattdessen auf [3] und [18] verwiesen. 

Die maßgebenden werkstofftechnischen Größen der Aluminium-Knetlegierung 

sind die Fließspannung k f 

(ε pl ) und der Umformgrad 

ε pl . Die Fließspannung kann in Abhängigkeit der Verfestigung 

über den empirisch-mathematischen Ansatz nach Ludwik 

[28] oder den Modellansatz nach Voce [29] sowie unter Berücksichtigung 

von (6) berechnet werden. Für schneidend gefügte RPV 

(ϕ > 60°) ist demzufolge nach Gleichung (7) die Streckgrenze R e 

beziehungsweise die 0,2 % Dehngrenze R p0,2 

des Nabenwerkstoffs 

einzusetzen. Bei diesen Spezifikationen kommt es nachweislich zu 

keiner Verfestigung des Werkstoffes beim Fügen wie die numerischen 

Untersuchungen in [2], [3] und [18] zeigen. 

Fügekraft 

Die Fügekraft F f 

ist insbesondere von den Parametern Fasenwinkel 

der Welle ϕ, geometrisches Übermaß U geo 

, Rändelteilung t, dem 

Werkstoff der Nabe sowie dem Gleitreibwert µ g 

abhängig. Aufgrund 

der Festigkeits- und Elastizitätsunterschiede von Welle 

(Stahl) und Nabe (Aluminium) kann die Beanspruchung der Welle 

für die analytische Berechnung der Füge- und Lösekraft vernachlässigt 

werden. 

Das Berechnungsmodell nach KLEDITZSCH et. al. orientiert sich 

an der Axialkraftberechnung von PV nach DIN 7190 [5] und ist 

sowohl für die formend als auch für die schneidend gefügte RPV zu 

verwenden, siehe hierzu auch [20], [21] und [30]. 

Die maximale Fügekraft F f,max 

wird wie folgt berechnet: 

Rechnerische Auslegung 

Die rechnerische Auslegung der Stahl-Aluminium-RPV beinhaltet 

die Berechnung der Füge- und der Lösekraft sowie die Berechnung 

des übertragbaren Torsionsmomentes. Um den globalen Spannungszustand 

sowie die Füge- und die Lösekraft und das übertragbare 

Torsionsmoment analytisch zu berechnen, sind geeignete 

mathematische, mechanische und geometrische Annahmen zu 

treffen. Die nachfolgenden analytischen Betrachtungen gelten 

unter folgenden Voraussetzungen: 

n die Festigkeit der Welle ist deutlich größer als die der Nabe 

n die elastischen Deformationen der Welle sind vernachlässigbar 

n die Nabe besteht aus einem homogenen isotropen Werkstoff 

geringer Festigkeit 

n das Durchmesserverhältnis der Welle beträgt Q I 

= 0 

n das Durchmesserverhältnis der Nabe beträgt Q A 

≤ 0,5 

n es wird der ebene Spannungszustand (ESZ) vorausgesetzt 

n die Temperatur von Welle und Nabe sind identisch 

Weitere Hinweise sind [2], [3] und [18] zu entnehmen. 

Werkstoffkennwerte 

Die bereits erläuterte Verfestigung des Nabenwerkstoffes wird über 

den sogenannten winkelbasierten Umformgrad beschrieben. 

Für die Berechnung des winkelbasierten Umformgrades wurde 

Gleichung 4 abgeleitet. 

mit 

Die Fügekraft ist dabei abhängig von der projizierten Fläche A proj 

, 

dem Gleitreibwert µ g 

, der zulässigen Flächenpressung 

und dem Anpassungsfaktor K RPV 

. Die Berücksichtigung 

des geometrischen Übermaßes U geo 

sowie der Länge der Fuge l F 

und 

der Rändelanzahl z erfolgt mithilfe der projizierten Fläche A proj 

nach 

Gleichung (9). Bild 19 verdeutlicht den Zusammenhang der projizierten 

Fläche. 

Die zulässige Flächenpressung 

ist infolge des Fügevorganges 

eine Funktion der Fließspannung 

und wird mit 

Gleichung (10) berechnet: 

Um den formenden und schneidenden Fügevorgang mit einer Gleichung 

zu berechnen, wird der Anpassungsfaktor K RPV 

eingeführt. 

Dieser reduziert die Flächenpressung in der Verbindung für die 

formend-schneidend und schneidend gefügten RPV. Die Faktoren 

für die untersuchten Fasenwinkel sind [3] zu entnehmen. 

Lösekraft 

Wie die numerischen und experimentellen Untersuchungen zeigen, 

ist die relative Festigkeit R F 

unabhängig vom geometrischen 

Übermaß U geo 

, vom Nabendurchmesserverhältnis Q A 

sowie dem 

bezogenen Nabenlängenverhältnis l F 

/D aI 

. Die maximale Lösekraft 

F l,max 

für trocken gefügte RPV lässt sich daher über die relative Festigkeit 

R F 

ermitteln: 

Torsionsmoment 

Im Unterschied zur Füge- und Lösekraft sind die Torsionsspannungen 

der Welle für die analytische Berechnung des übertragbaren 



Torsionsmomentes zu berücksichtigen. Die infolge des Formschlusses 

vergleichsweise hohen statisch übertragbaren Torsionsmomente 

können zur bleibenden Verdrillung beziehungsweise 

zum Bruch der gerändelten Welle führen. 

Die Biegebelastung der eingebrachten Rändelung in der 

Nabe kann aufgrund des hohen Steifigkeitsverhältnisses von 

Welle:Nabe von ca. 3:1 bei der Torsionsmomentübertragung vernachlässigt 

werden. Darüber hinaus wird der Spannungszustand 

infolge des Längseinpressens auch für die Berechnung des Torsionsmomentes 

angenommen. 

Die Berechnung des Auslegungskriteriums T pF 

erfolgt in Anlehnung 

an die Kerbzahnverbindung mit Gleichung 12 und beruht 

auf der zulässigen Flächenpressung der Kontaktfläche A F 

: 

Dabei sind D w 

der um das geometrische Übermaß verringerte 

Außendurchmesser des Innenteils D aI 

, h tr 

die tragende Rändelhöhe 

in der Nabe, l F 

die tragende Fugenläge, z die Rändelanzahl sowie 

der zulässige Fugendruck. 

Wie auch die Untersuchungen von BADER in [9] zeigen, ist der 

Wirkdurchmesser D w 

neben der Wellen- und Rändelgeometrie 

auch vom Steifigkeitsverhältnis abhängig. Die Berechnung des 

Wirkdurchmessers D w 

für die angreifende Normalkraft F N 

erfolgt 

nach Gleichung (13): 

17 

18 

Vergleichsspannung einer formend gefügten Nabe einer 

RPV mit D al 


= 2/3 t und l F 

/D al 

= 0,53 [3] 

Vergleichsspannung 

MPa 

350.000 

328.125 

284.375 

240.625 

196.875 

153.125 

109.375 

65.625 

21.875 

0.000 

Max. 350.000 

Min. 0.000 

Freie Fugenflächen zur Ermittlung des Umformgrades bei 

RPV [3] 

vor dem Fügen 

im gefügten Zustand 

Nabe 

Die tragende Rändelhöhe h tr 

wird mit Gleichung (14) berechnet: 

A 0 

A 1 

Der zulässige Fugendruck 

in der Verbindung 

ist eine Funktion der Fließspannung 

und wird analog 

zur Fügekraft nach Gleichung (10) berechnet. 

Das auf Abscheren beruhende maximale Torsionsmoment T τs 

(Versagenskriterium) ist nach Gleichung (15) zu berechnen. Bei 

Erreichen dieses Torsionsmomentes werden die Rändel in der 

Aluminiumnabe abgeschert, siehe Bild 09. 

Im Unterschied zu Gleichung (12) wird für die angreifende 

Umfangskraft mit D aI 

der Nenndurchmesser der gerändelten Welle 

im gefügten Zustand angenommen. Diese Vereinfachung ist hier 

zulässig, da die Rändel der Aluminiumnabe im Zahnfuß abgeschert 

werden. Die weiteren Größen sind mit l F 

die tragende 

Fugenlänge, t die Rändelteilung, z die Rändelanzahl und 

die kritische Schubspannung. Die kritische Schubspannung 

wird nach der Schubspannungshypothese nach Tresca 

wie folgt ermittelt: 

Bild 20 zeigt einen Vergleich der analytisch berechneten Torsionsmomente 

T pF 

und T τs 

mit den experimentellen Ergebnissen in Abhängigkeit 

von ϕ und dem bezogenen Nabenlängenverhältnis l F 

/D F 

für die RPV mit deinem Wellenduchrmesser von D aI 

= 30 mm. Die 

Übereinstimmung kann als gut bezeichnet werden. 

Konstruktionsregeln 

Wie in [3] ausführlich dargestellt, kann die Rändelung der Stahlwelle 

sowohl spanend mittels Fräsen als auch formend mittels Rändelrad 

Welle 

beziehungsweise rekursiven Axialformen hergestellt werden. Bei 

kleinen Stückzahlen ist Fräsen zu empfehlen; die Verzahnungsqualität 

der Rändelung ist hoch und die Welle maßhaltig. Nachteilig sind 

jedoch die zeitintensive Bearbeitung und der Werkzeugverschleiß. 

Für eine Serienproduktion ist das rekursive Axialformen empfehlenswert. 

Die Verzahnungsqualität der Rändelung ist hoch, die 

Rändelung ist ebenfalls maßhaltig und erfährt zudem herstellungsbedingt 

eine Verfestigung; nachteilig ist hier lediglich die kostenintensive 

Fertigung der Matrize [3]. 

Aufgrund der entstehenden Teilungsfehler, der nicht voll ausgeformten 

Rändel und der unterschiedlichen resultierenden Wellendurchmesser 

ist eine Herstellung der gerändelten Welle mit 

einem Rändelrad nach DIN 403 [8] lediglich für Stichprobenversuche 

zu empfehlen. 

Da der Fügeprozess das Übertragungsverhalten der RPV in Abhängigkeit 

des Fasenwinkels maßgeblich bestimmt, stellt die RPV 

im Vergleich zur PV und ZWV eine zusätzliche Anforderung an die 

Welle; sie leitet nicht nur das Torsionsmoment, sondern ist zugleich 

auch das Werkzeug für die Rändelung in der Nabe. 

Für einen gesicherten Fügevorgang sollte ein Härteverhältnis von 

mindestens 2,5:1 (Welle:Nabe) vorliegen. Dies beinhaltet somit 

Festigkeitsreserven bei der zulässigen Torsionsspannung der Welle. 

Ist der Härteunterschied kleiner als 2,5:1, kann es mit zunehmender 

Einpresstiefe zu einer Verschlechterung der Umformungs- und 

Zerspanungsbedingungen kommen. Die Folge ist ein verringerter 

Spanquerschnitt und eine verstärkte Aufweitung der Nabe sowie 

eine Erhöhung der Fügekraft, siehe hierzu [9]. 


19 

20 

T τS 

, T pF 

/T τS, = 5°, 1F/Dal = 0,5, Experiment 

1,2 

1,0 

0,8 

0,6 

0,4 

0,2 

0,0 

Bezeichnungen zum Modell der Fügekraft nach [21] 

U geo 

2 

α 

Vergleich der analytisch (x) berechneten und experimentell 

(○) ermittelten übertragbaren Torsionsmomente T pF 

und T τS 

in Abhängigkeit von ϕ und l F 

/D al 

einer RPV mit D al 

= 30 mm 

und U geo 

= 2/3 t [3] 

Analytisch 

pl 

p (ε F 

RPV) 

Experiment 

T τS 

T pF 

l F 

/D al 

= 0,5 

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 

in ° 

Um den notwendigen Härteunterschied zwischen Welle und 

Nabe zu realisieren, sind die Wellen nach der Bearbeitung zu 

härten. Die verzunderte Oberfläche der Rändel sollte nach dem 

Härten mit Feinstrahlen gereinigt werden; die Rändel werden 

dadurch nicht beschädigt. 

Gemäß den Anforderungen an elastisch-plastisch beanspruchte 

PV und MPV ist die Voraussetzung eines formenden Fügevorganges 

ein Nabenwerkstoff, welcher sich im einachsigen Zugversuch 

nach Überschreiten der Streckgrenze duktil verhält. So ist beispielsweise 

für Stahl-Aluminium RPV mit einer Aluminium Druckguss 

Nabe, welche eine Bruchdehnung von A ≤ 5 % aufweißt, ein 

schneidender Fügevorgang mit einem Fasenwinkel der Welle von 

ϕ ≥ 90° zu bevorzugen. 

Der Innendurchmesser der Nabe D iA 

kann mit hinreichender 

Genauigkeit drehend hergestellt werden. Um die Welle zu zentrieren, 

kann die Nabe für die schneidend gefügte RPV (ϕ > 60°) 

mit einer Fase versehen werden. Je nach Größe des geometrischen 

Übermaßes muss dabei die verkürzte Länge der Fuge berücksichtigt 

werden. 

Bei torsionsbelasteten RPV ist ein l F 

/D aI 

-Verhältnis von ca. 0,5 zu 

empfehlen. Eine Orientierung an der ZWV nach DIN 5466-1 [31] ist 

aufgrund der Ähnlichkeit empfehlenswert. Bei umlaufbiegebelasteten 

RPV ist das Verhältnis deutlich größer zu wählen, hier empfiehlt 

sich eine Orientierung an der PV mit l F 

/D aI 

≥ 1; damit wird einem 

Herausrutschen der Welle entgegengewirkt. 

Der Berechnungsablauf sowie ein Berechnungsbeispiel der dargelegten 

Auslegungsmethode ist in [3] ausführlich erläutert. 

T 

l F 

/D al 

= 0,27 

Nabe 

A proj 

Welle 

1 F 

Zusammenfassung und Ausblick 

Basierend auf den Erkenntnissen von [9] wurden in [2] und [3] erstmals 

umfassende experimentelle, numerische und analytische 

Untersuchungen zu formend und schneidend gefügten RPV aus 

Stahl und Aluminium durchgeführt. 

Ziel war die systematische Erforschung der Zusammenhänge 

zwischen den geometrischen, werkstofftechnischen und tribologischen 

Größen während des Füge- und des Lösevorganges sowie der 

Torsionsmomentübertragung und damit die Schaffung einer Basis 

für eine allgemeingültige Auslegungsrichtlinie. 

Die Untersuchungen belegen den Einfluss des Fasenwinkels ϕ auf 

die Festigkeit der Verbindung und damit auf das Übertragungsverhalten 

des RPV. Eine hohe übertragbare Axialkraft und/oder ein hohes 

übertragbares Torsionsmoment, welches einen hohen Volumennutzwert 

impliziert, sind folglich nur durch einen formenden Fügevorgang, 

d. h. mit einem relativ kleinen Fasenwinkel der Welle ϕ zu realisieren. 

Die Werkstoffverfestigung formend gefügter RPV führt zu einem 

etwa 40 % höheren übertragbaren Torsionsmoment im Vergleich zu 

schneidend gefügten RPV. Hier zeigt sich die Analogie zu den PV, wo 

insbesondere durch eine elastisch-plastische Auslegung eine deutliche 

Steigerung der Übertragungsfähigkeit zu erreichen ist [25]. 

Mit der „relativen Festigkeit“ steht für die Praxis nunmehr ein 

Gütekennwert zur gezielten Auswahl und Bewertung eines RPV 

hinsichtlich der Übertragungsfähigkeit zur Verfügung. Damit kann 

entsprechend den Anforderungen an die Verbindung der Fügevorgang 

ausgewählt und folgend der Fasenwinkel vorgegeben werden. 

Basierend auf experimentellen und begleitenden numerischen 

Untersuchungen wurde ein auf mechanisch-physikalischen Gesetzmäßigkeiten 

beruhendes Berechnungsmodell für die Fügekraft sowie 

das statisch übertragbare Torsionsmoment von formend und schneidend 

gefügten Stahl-Aluminium-RPV abgeleitet und validiert. Damit 

können derartige RPV hinsichtlich der Fügekraft und Torsionsmomente 

dimensioniert werden. Darüber hinaus steht ein validiertes FE- 

Modell zur Simulation des Füge- und Lösevorganges zur Verfügung. 

Eine Erweiterung dieser Grundlagen hin zur werkstoffunabhängigen 

Dimensionierung und beliebiger Gestalt der Rändel erfolgt 

derzeit in einem weiteren DFG Forschungsvorhaben an der 

TU Chemnitz [22], [32]. 

Literaturverzeichnis: 

[1] M. Ziaei: M.: Analytische Untersuchung unrunder Profilfamilien und 

numerische Optimierung genormter Polygonprofile für Welle-Nabe-Verbindungen. 

Habilitation, TU Chemnitz, 2002 

[2] Leidich, E.; Awiszus, B.; Lätzer, M.; Kleditzsch, S.: Simulationsgestützte 

Auslegung des Fügeprozesses und Untersuchung des Übertragungsverhaltens von 

Welle-Nabe-Verbindungen mit gerändelter Welle. Deutsche Forschungsgemeinschaft, 

DFG Abschlussbericht, 2013 LE 969 

[3] Lätzer, M.: Füge- und Übertragungsverhalten torsionsbelasteter Stahl-Aluminium-Rändelpressverbindungen. 

Dissertation, TU Chemnitz, Universitätsverlag 

Chemnitz, 2016 

[4] Kollmann, F. G.: Welle-Nabe-Verbindungen Gestaltung, Auslegung, Auswahl. 

Berlin: Springer Verlag, 1984 

[5] DIN 7190-1: Pressverbände – Teil 1: Berechnungsgrundlagen und Gestaltungsregeln 

für zylindrische Pressverbände. Deutsche Norm 2017 

[6] DIN 6892: Mitnehmerverbindungen ohne Anzug – Passfedern – Berechnung 

und Gestaltung. Deutsche Norm 2012 

[7] DIN 82: Rändel. Deutsche Norm 1973 

[8] DIN 403: Rändelräder. Deutsche Norm 1973 

[9] Bader, M.: Das Übertragungsverhalten von Pressverbänden und die daraus 

abgeleitete Optimierung einer formschlüssigen Welle-Nabe-Verbindung., 

Dissertation, TU Graz, 2009 

[10] Bader, M.: Rändelung als Welle-Nabe-Verbindung mit hohem Potential. 

4. VDI-Fachtagung Welle-Nabe-Verbindungen VDI -Berichte 2114 (2010), 

S. 283-303 

[11] Bader, M.: Untersuchungen von Rändel-Welle-Nabe-Verbindung mit am 

Praxiseinsatz orientierten Randbedingungen. 5. VDI-Fachtagung Welle-Nabe- 

Verbindungen VDI -Berichte 2176 (2012), S. 105-116 

[12] Mänz, T.: Über die Auslegung von Pressverbindungen mit gerändelter Welle. 

Dissertation, TU Clausthal, 2017 (erscheint demnächst) 

[13] Thomas, K.: Die Presspassung mit unterbrochener Fuge, Dissertation, 

TU Hannover, 1969 



[14] Coban, H.; De Silva, A.K.M. ; Harrison, D.K.: Mill-knurling as an alternative 

to laser welding for automotive drivetrain assembly. CIRP Annals – Manufacturing 

Technology (2009), Nr. 58, S. 41-44 

[15] Coban, H. ; Harrison, D.K. ; De Silva, A.K.M.: A novel technique for driveline 

assembly applications. Journal of KONES Powertrain and Transport 18 (2011), 

Nr. 4, S. 55-63 

[16] Kitamura, K. ; Hirota, K. ; Ukai, Y. ; Matsunaga, K. ; Osakada, K.: Cold 

joining of rotor shaft with flange by using plastic deformation. CIRP Annals – 

Manufacturing Technology 61 (2012), S. 275-278 

[17] Thomas, J.: Flankentragfähigkeit und Laufverhalten von hart-feinbearbeiteten 

Kegelrädern. Dissertation, TU München, 1997 

[18] Lätzer, M. ; Leidich, E. ; Kleditzsch, S. ; Awiszus, B.: Untersuchungen zum 

Übertragungsverhalten von Rändelpressverbänden aus Stahl-Aluminium. 

Forschung im Ingenieurwesen 79 (2015), Nr. 1/2, S. 41-56 

[19] Markarjan, G.K. ; Unanjan, G.A.: Einfluss der Oberflächenverfestigung der 

Teile auf die Festigkeit einer Pressverbindung. OPTIMAL’NYE REZHIMY 

REZANIJA (1977), S. 58-67 

[20] Kleditzsch, S. ; Awiszus, B. ; Lätzer, M. ; Leidich, E.: Numerical Investigation 

of Knurled Shaft-Hub Connections and especially of the Joining Process. 

Materials Science Forum 773-774 (2014), S. 18-27 

[21] Kleditzsch, S. ; Awiszus, B. ; Lätzer, M. ; Leidich, E.: Numerical and Analytical 

Investigation of Steel-Aluminum Knurled Interference Fits – joining process and 

load characteristics. Journal of Materials Processing Technology 219 (2015), 

S. 286-294 

[22] Leidich, E. ; Awiszus, B.; Suchy, L. ; Gerstmann, T.: Werkstoff- und konturunabhängige 

Dimensionierung von Rändelpressverbänden. Deutsche Forschungsgemeinschaft, 

DFG Projekt – laufend 

[23] Zapf, R.: Betriebs- und Verschleißverhalten flankenzentrierter Zahnwellenverbindungen 

mit Schiebesitz, Dissertation, TU Clausthal, 1986 

[24] Dietz, P. ; Zapf, R.: Verschleiß in Zahnwellenverbindungen. antriebstechnik 

27 (1988), Nr. 10, S. 66-70 

[25] Leidich, E. ; Lätzer, M.: Berechnungsmodell für Klemmverbindungen mit 

Außenspannung. ant 1 (2014), Nr. 1, S. 8-13 

[26] Hirota, K. ; Kitamura, K. ; Ukai, Y. ; Matsunaga, K.: Plastic-flow Joining of 

Shaft and Disk for Providing High Torsional Strength. Proceedings of the 14th 

International Conference on Metal Forming „Metal Forming 2012“ (2012), 

S. 603-606 

[27] Mänz, T.; Lohrengel, A.; Schäfer G.: Untersuchungen an Pressverbindungen 

mit gerändelter Welle. 6. VDI-Fachtagung Welle-Nabe-Verbindungen VDI- 

Berichte 2238 (2014), S. 119-130 

[28] Ludwik, P.: Elemente der Technologischen Mechanik. Springer-Verlag, 1909 

[29] Voce, E.: The relationship between stress and strain for homogeneous 

deformations. Journal of the Institute of Metals Plasticity 74 (1948), S. 537-562 

[30] Lätzer, M. ; Leidich, E. ; Kleditzsch, S. ; Awiszus, B.: Gestaltung und 

Berechnung von Stahl-Aluminium Rändelpressverbänden. 6. VDI-Fachtagung 

Welle-Nabe-Verbindungen VDI -Berichte 2238 (2014), S. 131-141 

[31] DIN 5466-1 Tragfähigkeitsberechnung von Zahn- und Keilwellenverbindungen 

– Teil 1: Grundlagen. Oktober 2000 

[32] Gerstmann, T. ; Awiszus, B.; Suchy, L.; Leidich, E.: Numerische Analyse des 

Montage- und Übertragungsverhaltens von Rändelpressverbänden. 7. VDI-Fachtagung 

Welle-Nabe-Verbindungen 2016, VDI-Berichte 2287 

Danksagung 

Die Autoren bedanken sich bei der Deutschen Forschungsgemeinschaft 

(DFG) für die finanzielle Unterstützung des Projektes „Simulationsgestützte 

Auslegung des Fügevorgangs und Untersuchung des 

Übertragungsverhaltens von Welle-Nabe-Verbindungen mit gerändelter 

Welle“ und für die lösungsorientierte Zusammenarbeit mit 

Frau Prof. Dr.-Ing. habil. Dipl.-Math. Birgit Awiszus von der Professur 

Virtuelle Fertigungstechnik der TU Chemnitz. 

Formelzeichen 

a 

Aufschubweg [mm] 

A Bruchdehnung [%] 

A F 

A G 

A proj 

A 0 

A 1 

D aI 

D F 

D iA 

D W 

E 

Kontaktfläche für das Auslegungskriterium [mm²] 

Rändelgrundfläche [mm²] 

projizierte Fläche [mm²] 

freie Fugenfläche zwischen den Rändeln vor dem Fügen [mm²] 

freie Fugenfläche zwischen den Rändeln nach dem Fügen [mm²] 

Außendurchmesser des Innenteils (Welle) [mm] 

Nenndurchmesser / Fugendurchmesser [mm] 

Innendurchmesser des Außenteils (Nabe) [mm] 

Wirkdurchmesser [mm] 

Elastizitätsmodul [N/mm²] 

f(ϕ) Funktion für den winkelbasierten Umformgrad [-] 

F 

resultierende Kraft im Kontakt [N] 

F N 

F R 

F f 

F f,max 

F l 

F l,max 

F r 

F u 

h R 

h tr 

Normalkraft [N] 

Reibkraft [N] 

Fügekraft [N] 

maximale Fügekraft [N] 

Lösekraft [N] 

maximale Lösekraft [N] 

Radialkraft [N] 

Umfangskraft [N] 

Höhe des Rändels (Welle) [mm] 

tragende Rändelhöhe des Außenteils (Nabe) [mm] 

K RPV 

Anpassungsfaktor für den Fügevorgang [-] 

k f 

k f 

(ε pl ) 

l F 

p F 

Fließspannung [N/mm²] 

Fließkurve [N/mm²] 

Fließkurve der Rändelpressverbindung [N/mm²] 

Länge der Fuge [mm] 

zulässige Flächenpressung [N/mm²] 

zulässige Flächenpressung der Rändelpressverbindung [N/mm²] 

Q A 

Durchmesserverhältnis des Außenteils (Nabe) [-] 

Q I 

Durchmesserverhältnis des Innenteils (Welle) [-] 

R e 

R iA 

Streckgrenze [N/mm²] 

Radius der Innenkontur des Außenteils (Nabe) 

R F 

relative Festigkeit [-] 

R m 

R p0,2 

t 

T 

T pF 

T R 

T τS 

U geo 

Zugfestigkeit [N/mm²] 

0,2 % Dehngrenze [N/mm²] 

Rändelteilung [mm] 

Torsionsmoment [Nm] 

Torsionsmoment (Auslegungskriterium) [Nm] 

Rutschmoment [Nm] 

maximales Torsionsmoment (Versagenskriterium) [Nm] 

geometrisches Übermaß [mm] 

x Koordinatenrichtung [-] 

z Rändelanzahl [-] 

Griechische Formelzeichen 

α Profilöffnungswinkel [°] 

ε Dehnung [-] 

ε pl Umformgrad [-] 

Umformgrad des Rändelpressverbandes [-] 

µ Haftreibwert [-] 

µ g 

Gleitreibwert [-] 

ξ geo 

bezogenes geometrisches Übermaß [‰] 

kritische Schubspannung, Schubstreckgrenze [N/mm²] 

kritische Schubspannung der Rändelpressverbindung [N/mm²] 

ϕ Fasenwinkel der Welle [°] 

ϕ T 

Verdrehwinkel [°] 

ψ Winkel [°] 


VORSCHAU 

IM NÄCHSTEN HEFT: 11/2017 

ERSCHEINUNGSTERMIN: 16. 11. 2017 • ANZEIGENSCHLUSS: 31. 10. 2017 

01 

02 

03 

04 

01 Pkw-Karosserien werden zu über 90 % von Robotern gefertigt. 

Damit sie keinen Leerlauf haben, müssen die einzelnen Arbeitsschritte 

genau ineinandergreifen. Namhafte Automobil-Konzerne statten ihre 

Fertigungslinien deshalb mit hochpräzisen Positioniersystemen aus. 

02 Kennen Sie einen linearmotorischen Aktuator, der seit acht Jahren 

im hochdynamischen Dreischicht-Betrieb wartungsfrei empfindliche 

Kleinteile positioniert? Gibt es nicht? Gibt es doch. Diese Module heißen 

High-Dynamic und entstehen in einem Werk eines Kinematik-Spezialisten. 

Der direkte Weg 

im Internet: 


als E-Paper: 


Redaktion: 

d.schaar@vfmz.de 

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www.en.engineering-news.net 

03 Die Unternehmen Schoen+Sandt und Voith verbindet eine langjährige 

Zusammenarbeit. Das jüngste Projekt ist eine Großflächenstanzmaschine. 

Hierbei hat Voith Schoen+Sandt im großen Rahmen unterstützt und 

somit zur erfolgreichen Integration des Antriebs beigetragen. 

04 Für Hersteller von Werkzeugmaschinen sind schlanke Prozesse und 

hohe Effizienz sehr wichtig. Deshalb bietet die Lapp Gruppe maßgeschneiderte, 

fertige Kabelkonfektionen und Energieketten. So können sich 

Anwender auf andere, wertschöpfendere Tätigkeiten konzentrieren. 

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antriebstechnik 10/2017

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