DER KONSTRUKTEUR ASB/2020

19073 

SONDERAUSGABE 2020 

ANTREIBEN – STEUERN – BEWEGEN 

TITELSTORY 

VERTICAL STOP 

Mit Industrie-4.0-Sicherheitsbremsen 

die Gefahr schwebender Lasten im Griff 

DerKonstrukteur.de

Mehrwerte für Ihre Applikation 

Skalierbare Messgeräte für die Antriebssteuerung 

Ein Motor – viele Möglichkeiten: Mit Messgeräten von HEIDENHAIN kann ein Antrieb einfach an die unterschiedlichsten 

Applikationen angepasst werden. 

Kompatible mechanische und elektrische Schnittstellen ermöglichen eine problemlose Konnektivität 

Das Produktprogramm bietet Resolver, induktive und optische Messgeräte mit einheitlichen Anbaumaßen 

Funktional sichere Messgeräte unterstützen Anwendungen bis SIL 3, PL e 

Maschinen- und Anlagenbauer können ihre Antriebslösungen standardisieren 

Die Messtechnik optimiert den Antrieb für die jeweilige Applikation 

DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH 83292 Traunreut, Deutschland Tel. +49 8669 31-0 www.heidenhain.de 

Winkelmessgeräte Längenmessgeräte Bahnsteuerungen Positionsanzeigen Messtaster Drehgeber

EDITORIAL 

IN BEWEGUNG BLEIBEN 

TOX ® 

ElectricDrive 

moves 

Von modernen Antrieben wird heute Flexibilität, Performance und Präzision 

verlangt, während sie gleichzeitig auch kompakt und robust sein sollen. Auch 

bestimmen Energieeffizienz, integrierte Sicherheit und Condition Monitoring 

die neuesten Entwicklungstrends. In unserer aktuellen Ausgabe dreht sich 

alles um Antreiben – Steuern – Bewegen, von einzelnen Komponenten wie 

Kupplungen, Bremsen, Getriebe, Wälzlager und Motoren bis hin zu komplexen 

Antriebslösungen. Und dazu finden Sie auf den folgenden Seiten zahlreiche 

praxisnahe Entwicklungen. 

In ganz besonderen Sphären bewegt sich der Rover Mascot (Mobile Asteroid 

Surface Scout). Das mobile quaderförmige Landegerät war mit an Bord der 

Raumsonde Hayabusa 2, die 2014 auf eine Mission zum Asteroiden Ryugu 

aufbrach. Mascot, ausgestattet mit wissenschaftlichen Messinstrumenten, 

hatte die Aufgabe, die Oberfläche des Asteroiden zu untersuchen und da das 

Landen und Springen im Weltall anderen Gesetzen folgt, kam konventionelle 

Antriebstechnik nicht in Frage. Lesen Sie auf Seite 28, wie diese Aufgabe 

raffiniert gelöst wurde und wir dadurch um einige Erkenntnisse über unser 

Sonnensystem reicher geworden sind. 

Ein ebenso kniffliges Projekt war die Entwicklung des elektrischen Transportbikes 

Chike. Die Herausforderung war hier, es so wendig fahrbar zu konstruieren 

wie ein klassisches Fahrrad. Gelungen ist dies mit einem sogenannten 

Neigefahrwerk mit Doppel-Querlenkersystem. Was das Besondere daran ist, 

erfahren Sie auf Seite 34. Und auch wenn ich privat kein Freund von E-Bikes 

bin, finde ich diese Entwicklung gelungen. Nicht umsonst wurde sie mit 

einigen Preisen ausgezeichnet. Denn in Zeiten einer aus den Fugen geratenen 

Mobilität sind alternative Fortbewegungsmittel wichtiger denn je. 

Ich wünsche Ihnen viel Freude mit dieser Sonderausgabe, in der es um 

kreatives Engineering und maßgeschneiderte Lösungen geht. Und wenn 

Sie die digitale Version bevorzugen, finden Sie das E-Paper der aktuellen 

Ausgabe unter http://digital.derkonstrukteur.de/. 

Nicole Steinicke 

Chefredakteurin 

n.steinicke@vfmz.de 

Die treibende Kraft 

der Industrie. 

tox-electricdrive.com

INHALT 

MENSCHEN UND MÄRKTE 

06 

03 Editorial: In Bewegung bleiben 

06 Konstruktion 2030: 

Warum nicht gleich Gleichstrom? 

08 Standpunkt: 

Von Energieeffizienz bis Klimaschutz – 

was trägt die Hydraulik bei? 

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN 

10 

MOTOREN UND STEUERUNGEN 

10 Antriebskonzepte: Vielfalt schafft Möglichkeiten 

12 BLDC-Motor mit Positioniersteuerung: 

Raum für Fortschritt 

14 Mehrachssystem: Dezentral – so oder so 

18 Frequenzumrichter: Drei Level für mehr Effizienz 

GETRIEBE, KUPPLUNGEN, BREMSEN 

20 TITELSTORY 

Sicherheitsbremsen: Vertical Stop 

24 Elastomerkupplungen: Hier läuft alles rund 

26 Planetengetriebe: Zwei Ritzel – acht Getriebe 

28 Wellgetriebe: Ein Sprung für die Wissenschaft 

30 Getriebearten: Die richtige Wahl 

34 

28 

4 DER KONSTRUKTEUR 2020/ASB www.derkonstrukteur.de

LAGER UND LINEARTECHNIK 

32 Wälzlagerlösungen: Kreatives Engineering 

34 Gleitlager und Gelenkköpfe: Gelenkige Flitzer 

36 Lineartechnik: Schienen für die Schiene 

ANTRIEBSELEMENTE UND SOFTWARE 

38 Gasdruckfedern: Sanfte Bewegungen 

40 Berechnungssoftware: Schnelle Schildkröte 

 

 

 

 

 

SERVICE 

42 Impressum 

43 Vorschau 

 

 

 

 

 

 

 

 

40 

ANZEIGE 

 

 

 

 

TITELBILD 

Chr. Mayr GmbH + Co. KG, 

Mauerstetten

KONSTRUKTION 2030 

WARUM NICHT GLEICH GLEICHSTROM? 

Aus welchen Gründen sprechen Sie sich für ein zentrales Gleichstromnetz 

aus? 

Da bisherige gesetzlichen Vorgaben zur Erhöhung der Energieeffizienz 

in der Antriebstechnik nicht den erhofften Erfolg gezeigt 

haben, ist ein Umdenken dringend notwendig. Um wirtschaftlich 

eine Anwendung energieeffizient auszulegen, ist es sinnvoll den 

gesamten Antriebstrang zu optimieren. Mit den heute gesetzlich 

vorgeschriebenen Mindestwirkungsgradanforderungen (IE3) für 

netzgespeiste Motoren, muss beträchtlich mehr Material eingesetzt 

werden, was die CO 2 

-Bilanz, besonders für Antriebe mit 

niedrigen Betriebszeiten, negativ beeinflusst. Viele Antriebe werden 

im Teillastbetrieb eingesetzt und in mehr als 35 % der Anwendungen 

wird zusätzlich die Drehzahl elektronisch verändert. Mit der 

Einführung eines zentralen DC-Netzes entsteht die Möglichkeit, 

auch Elektromotoren für den Betrieb mit Frequenzumrichter zu 

optimieren. An einem DC-Netz werden systembedingt alle 

Asynchronmotoren mit Frequenzumrichter betrieben. Mit der 

höheren Motornennfrequenz steigen der Wirkungsgrad und die 

Nennleistung des Asynchronmotors. 

Sie sind maßgeblich beteiligt am Forschungsprojet DC-Industrie. 

Was ist das Ziel und wie ist der aktuelle Stand? 

Wir unterstützen das Nachfolgeprojekt mit dem Ziel in einem 

DC-Netz einen optimalen Ausgleich aller Energiequellen und die 

Versorgung zu sichern. Komponenten wie Speicher und Erzeuger 

müssen schnell und einfach eingebunden werden können. Das 

dezentrale Netzmanagement des DC-Netzes bietet hierfür bereits 

eine gute Grundlage. 

Voraussetzung für die weltweite Verbreitung, ist die Verfügbarkeit 

von DC-Komponenten und eine internationale Standardisierung. 

Erst wenn es möglich ist, firmenunabhängige Komponenten in 

einem offenen DC-Netz zu verbinden, sind die Voraussetzungen 

für eine Akzeptanz gegeben. Um dies zu unterstützen, haben wir 

mit Bauer Getriebemotoren integrierte DC-Umrichter realisiert. 

www.bauergears.com 


Welche Vorteile würde das speziell für Konstrukteure 

erschließen? 

Maschinenbauunternehmen, die komplette Produktionslinien 

liefern, können diese auch heute schon mit einem Gleichspannungsnetz 

betreiben. Dies kann erhebliche Kostenreduktionen 

ermöglichen, besonders wenn sehr viele Antriebe mit elektronischer 

Drehzahlsteuerung ausgestattet werden. Die Wandlung 

von Wechselspannung zu Gleichspannung erfolgt zentral 

nur einmal und die dezentralen Umrichter können in 

den Motor integriert werden. Zusätzliche Bremswiderstände 

in Verbindung mit Frequenzumrichtern zur Abführung 

der Bremsenergie werden nicht mehr benötigt. Somit 

besteht die Möglichkeit zur Reduktion von Systemkosten 

und Erhöhung der Energieeffizienz. Konstrukteure, die 

sich sehr früh mit den Möglichkeiten der Einführung von 

dezentralen DC-Netzen beschäftigen, können sich damit 

rechtzeitig auf diese Veränderungen vorbereiten und ihre 

Marktposition sichern. 

KARL-PETER SIMON, 

Geschäftsführer und Präsident 

Bauer Gear Motor Group, Bauer Gear Motors, Esslingen 


ZUKÜNFTIGE INGENIEURE FÖRDERN: BERECHNUNGSSOFTWARE FÜR STUDIERENDE 

Ein Ingenieurstudium umfasst heute den Umgang mit 

moderner Software wie sie auch in der Industrie eingesetzt 

wird. Für Studierende des Maschinenbaus sind dies vor allem 

Berechnungs- und Konstruktionsprogramme. Die Kisssoft AG 

stellt zukünftigen Ingenieuren bereits im Studium ihre Software 

Kisssoft zur Verfügung. Die Software soll zwar das Erlernen der 

Berechnungsmethoden „von Hand“ nicht ersetzen, aber richtig 

eingesetzt vervielfacht sie den Lerneffekt der Vorlesung. Hochschulen 

können eine Hochschullizenz beantragen, um Kisssoft 

den Studierenden zugänglich zu machen. Die Hochschullizenzen 

unterliegen gesonderten kommerziellen und lizenzrechtlichen 

Bedingungen. Die Studenten erhalten vom zuständigen 

Lehr körper der Schule einen Lizenzschlüssel und den Zugang 

zur Software. Hochschullizenzen und die Konditionen können 

bei der Kisssoft AG angefragt werden. 

www.kisssoft.com 

IGUS BIETET VIRTUELLEN 

BESUCHSSERVICE 

In der aktuellen Situation haben 

viele Firmen den Besuch von 

Externen eingeschränkt. Eine 

einfache Alternative bietet Igus 

mit seinem virtuellen Besuch. 

Montagehilfen und Zeichnungen 

sind ebenso wie die Besichtigung 

der Maschine, interaktive Präsentationen 

für Konstruk teure, 

Einkäufer und andere Beteiligte 

über das Web möglich. Die 

virtuelle Igus-Beratung kann 

je nach Wunsch auf den unterschiedlichsten 

digitalen Kanälen 

erfolgen – via Smartphone, 

Desktop-Sharing oder Chat. 

Und auch über die klassischen 

Kommunikationswege wie 

E-Mail und Telefon stehen die 

Motion- Plastics-Spezialisten 

zur Verfügung. Welche Vorteile 

ein virtueller Besuch bei Igus 

bietet, zeigt folgendes Video: 

www.igus.de/info/virtueller-besuch 

www.igus.de 

4 MILLIONEN 

SCHRITTE WEITER 

DIE INTELLIGENTE KUPPLUNG. 

Erfahren Sie mehr auf 

www.intelligente-kupplung.de

STANDPUNKT 

VON ENERGIEEFFIZIENZ 

BIS KLIMASCHUTZ – 

WAS TRÄGT DIE HYDRAULIK BEI? 


Klimaneutrale Produktion, höhere Energieeffizienz, um die 

CO 2 

-Emissionen zu verringern, die Fähigkeit, sich dem 

schwankenden Angebot an erneuerbarer Energie flexibel 

anzupassen: Der Klimaschutz ist vielleicht für ein paar 

Monate aus den Schlagzeilen verschwunden, aber er ist bereits 

fest in den Köpfen verankert. 

Die Herausforderung besteht darin, den Energieverbrauch bei 

mindestens gleichbleibender Produktivität zu senken. Hier leistet 

die Hydraulik einen wichtigen Beitrag. Dank der Entwicklungsarbeit 

der vergangenen Jahre ist sie jetzt energieeffizienter und 

intelligenter als je zuvor: Moderne Hydraulik verbraucht bis zu 

80 % weniger Energie als noch vor einigen Jahren. Möglich wird 

dies durch eine Kombination aus Innovationen mit neuen Ansätzen 

für Systemlösungen. Eine entscheidende Rolle spielen Produkte 

zur bedarfsgerechten Energieerzeugung sowie neue modulare 

Aggregate-Generationen. Hinzu kommen viele Detailverbesserungen 

auf Komponentenebene: Mithilfe von 3D-Druck gefertigte Kanalgeometrien 

in Steuerblöcken verringern Drosselverluste und 

kleinere Ventilgrößen mit höheren Durchflussraten steigern die 

Druckverluste. Auch können Anpassungen der Druckmedien 

selbst und deren Viskositätsklasse einen Beitrag leisten. 

Diese Lösungen fließen bereits seit einiger Zeit in neue 

Werkzeug- und Kunststoffmaschinen (z. B. über Verdrängersteuerungen), 

in Pressen (z. B. bei Ziehkissensteuerungen) 

oder in Anlagen der Metallurgie 

(z. B. bei Strangpressen) ein. Genauso wichtig ist 

der Trend zur Modernisierung bestehender 

Anlagen, etwa mit drehzahlvariablen Pumpen 

und neuen Aggregaten, die den Volumenstrom 

bedarfsgerecht erzeugen und die 

Energieeffizienz dieser Anlagen auf ein 

neues Niveau heben. 

Forschungsprojekte gehen inzwischen 

längst über den ursprünglichen Energieeffizienzgedanken 

hinaus und betrachten 

auch das Thema Energieflexibilität. 

Durch den steigenden Anteil erneuerbarer 

Energien wird das Stromangebot 

zunehmend schwanken. Hier müssen 

Produktionsstätten flexibel reagieren 

können. In Zukunft geht es nicht mehr 

nur darum, Energien innerhalb einer 

Maschine mehrfach zu nutzen und auszutauschen, 

sondern auch zwischen 

Anlagen und Maschinen einer Fabrik. 

Der Schlüssel hierfür liegt in der Vernetzung. 

Anwender werden Inselnetze bilden, 

in denen alle Aktoren Informationen und 

Energien austauschen. Die vernetzte, energieintelligente 

Hydraulik ist darauf vorbereitet: So 

kommunizieren Proportionalventile heute schon 

digital je nach Einsatzweck über Bluetooth, IO-Link 

oder Multi-Ethernet. Moderne Aggregate integrieren bereits ab 

Werk die Software für die Anbindung an übergeordnete Systeme 

on Edge in der Fabrik und an Cloud-basierte Anwendungen. 

Damit stehen die Voraussetzungen für einen technologieübergreifenden 

Energieaustausch. 

Der Blick auf das Ganze zeigt, dass sich in der Hydraulik beide 

Entwicklungslinien, Energieeffizienz und Vernetzung, ergänzen 

und einen wichtigen Beitrag auf dem Weg für eine klimaneutrale 

Produktion leisten. 

www.boschrexroth.com 

DIE VERNETZTE, ENERGIEINTELLIGENTE 

HYDRAULIK IST AUF KÜNFTIGE 

ENTWICKLUNGEN VORBEREITET 

DR. STEFFEN HAACK, LEITER DER BUSINESS UNIT INDUSTRIAL 

HYDRAULICS, BOSCH REXROTH AG, LOHR AM MAIN 

8 DER KONSTRUKTEUR 2020/05 2020/ASB www.derkonstrukteur.de

MAYR ALS KLIMANEUTRALES 

UNTERNEHMEN AUSGEZEICHNET 

Mayr Antriebstechnik 

aus 

Mauerstetten im 

Allgäu ist seit 2020 

klimaneutral und 

kompensiert seine 

Emissionen 

freiwillig nach dem 

Kyoto-Protokoll. 

Das Engagement 

des Maschinenbaubetriebs 

für 

den Klimaschutz 

beruht auf einem Aktionskatalog, beginnend mit der Zertifizierung 

des Energie- und Umweltmanagements nach DIN EN 

16247-1 (Energie) bzw. DIN EN ISO 14001 (Umwelt). 2017 

hinzugekommen sind ein eigenes Blockheizkraftwerk sowie 

Photovoltaik-Anlagen auf den Werkshallen. „Insgesamt decken 

wir durch die eigene Stromerzeugung derzeit ungefähr 11 % 

unseres Stromverbrauchs ab“, so Geschäftsführer Günther 

Klingler. Zudem arbeite man am papierlosen Büro und setze auf 

energieeffiziente Maschinen in der Fertigung. Weitere Maßnahmen 

im Bereich E-Mobilität, bei der energetischen Sanierung 

der bestehenden Gebäude oder beim Ausbau der PV-Anlagen 

sind in Planung bzw. Umsetzung. Nicht vermeidbare Treihausgase 

werden durch den Erwerb von Klimaschutzzertifikaten für 

die Jahre 2020 und 2021 ausgeglichen. 

www.mayr.com 

NEUER ANTRIEBSTECHNIK- 

KATALOG 2020 - 2021 

Ein Antriebssystem ist 

mehr als die Summe seiner 

Komponenten. Kombinieren 

Applikationsingenieure 

Faulhaber-Produkte miteinander, 

steigt die Gesamtperformance 

des Systems. 

Auf über 650 Seiten ist im 

neuen Faulhaber-Katalog 

2020 - 2021 ein umfangreiches 

Portfolio an hoch 

entwickelter Miniatur- und 

Mikroantriebstechnologie 

abgebildet, das weltweit 

und aus einer Hand 

verfügbar ist. Selbstverständlich 

ist der neue 

Katalog in elektronischer 

Form als E-Paper oder PDF erhältlich. Mit der Online-Produktauswahl 

auf www.faulhaber.com und der ebenfalls dort abrufbaren 

Faulhaber Drive Selection sind darüber hinaus alle notwendigen 

Informationen jederzeit und überall digital verfügbar. Die 

Faulhaber Drive Selection bringt den Nutzer mit wenigen Klicks 

zur passenden Antriebslösung. Durch die Auswahl der Antriebsaufgabe 

und der Angabe der Parameter für Lastdrehzahl und 

-moment erhält er eine Auswahl passender Produkte und 

Kombinationen mit allen technischen Details. 

www.faulhaber.com/de 

HANNOVER MESSE DIGITAL DAYS 

Mit Keynotes aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik, Podiumsdiskussionen, Live-Chats, Networking und Innovationspräsentationen 

starten am 14. Juli die Hannover Messe Digital Days. Sie beschäftigen sich mit der Frage, wie die Transformation der Industrie gelingen 

kann und welche Hebel angesetzt werden müssen, damit die Industrie sich schnell von den Folgen des Shutdown erholt. 

„Mit den Digital Days schaffen wir eine Onlineplattform für die gesamte Hannover Messe Community. Aufgrund der Corona-Pandemie 

musste die Messe in diesem Jahr zwar abgesagt werden, die Menschen haben aber natürlich weiterhin den Bedarf, sich sowohl über die 

neuesten technologischen Produkte und Lösungen zu informieren als auch mit Experten aus aller Welt zu diskutieren. Denn nur im Austausch 

mit anderen Branchen und Kulturen entstehen Impulse für die Innovationen von morgen“, sagt Dr. Jochen Köckler, Vorsitzender 

des Vorstands der Deutschen Messse AG. 

Thematisch orientieren sich die Hannover Messe Digital Days an den Inhalten der Messe. So stehen zum Beispiel Industrie 4.0, 

künstliche Intelligenz, Smart Energy und Logistics 4.0 im Mittelpunkt des Konferenzprogramms. Die zweite inhaltliche Säule bilden die 

Produkt- und Lösungspräsentationen der Aussteller. Auch das Netzwerken kommt nicht zu kurz. Alle Teilnehmer können nach passenden 

Geschäfts- und Kooperationspartnern suchen und via Chat-Funktion direkt in den Austausch gehen. 

www.hannovermesse.de 

Technology of Switzerland 

Hydraulische Lösungen - 

alles aus einer Hand 

Planen - entwickeln - produzieren 

Als innovatives Schweizer Traditionsunternehmen sind wir spezialisiert auf 

hydraulische Steuerungs- und Antriebstechnik. Ob grosse, komplexe Herausforderungen 

oder Einzelkomponenten: Jeder Auftrag ist für uns der Wichtigste. 

Bei Fragen, Anliegen oder Projekten freut es uns, 

für Sie da zu sein. 

Hagenbuch Hydraulic Systems AG, Rischring 1, CH-6030 Ebikon, Tel. +41 (0)41 444 12 00, Fax +41 (0)41 444 12 01 

info@hagenbuch.ch, www.hagenbuch.ch 

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR 2020/ASB 9

VIELFALT 

SCHAFFT 

MÖGLICHKEITEN 

Autor: Jörg Flesch, Technischer Leiter, 

Merkes GmbH, Solingen 


In den letzten Jahren etablieren sich zunehmend 

neue Antriebskonzepte, um den größer werdenden 

Bedarf an effizienten Antrieben zu decken. Das 

Konzept des IEC-Norm-Motors mit Effizienzklasse 

IE3 und IE4 reicht dazu zwar meist aus, hat aber 

Nachteile hinsichtlich Baugröße, Gewicht und 

Wirkungsgrad. Das gibt anderen, bereits vielfältig 

eingesetzten Antriebsvarianten eine Chance. 

Im Gegensatz zu Normmotoren besitzen die meisten alternativen 

Antriebskonzepte eine vorgeschaltete Regelelektronik. Diese kostet 

zwar Geld, bietet aber auch zusätzliche Vorteile, denn Drehzahlund 

Drehmomentregelung ermöglichen optimierte Prozesse. 

Somit wird der Energieverbrauch gesenkt und Ressourcen werden 

geschont. Zu diesen Alternativen gehören u. a. Linestart-Motoren, 

Reluktanzmotoren, PM-Motoren, SPM-Motoren und IPM-Motoren, 

die im Folgenden vorgestellt werden. 

LINESTART-MOTOR 

Als Linestart-Motor bezeichnet man einen Motor, der in der Lage 

ist, ohne Frequenzumrichter direkt am elektrischen 3-phasigen 

Netz anzulaufen. Linestartmotoren sind hybride Motoren, die zwei 

(oder drei) Motorkonzepte miteinander verbinden. Kombinationen 

aus Asynchron-, Synchron- und Reluktanzmotor sind hier möglich. 

Für den Anlauf sorgt der asynchrone Anteil, für die Effizienz sorgen 

der Synchron- und der Reluktanzanteil der Maschine. 

RELUKTANZMOTOR 

Der Reluktanzmotor war lange nur in sehr wenigen Applikationen 

zu finden, weil er schwer zu regeln ist und oberhalb des Nenndrehmoments 

zum Abkippen neigt. Moderne Regelelektronik ermöglicht 

mittlerweile den Einsatz dieses Motors in vielen Anwendungen. 

Wirkungsgrade im Bereich von IE4 werden mit entsprechender 

Elektronik problemlos erreicht. Baulich sind diese Motoren meist 

vergleichbar mit asynchronen IE3-Motoren. 

PM-MOTOREN 

Lange etabliert sind PM-Motoren (permanent magnet). Diese werden 

oft auch als EC-Motoren (electronic commutation) oder Brushless- 

DC-Motoren bezeichnet. Tatsächlich sind PM-Motoren in industriellen 

Anwendungen 3-phasige Maschinen mit Permanentmagneten 

zur Erzeugung der Gegenkraft im Rotor. Sie benötigen eine 

elektronische Kommutierung mit einem Frequenzumrichter oder 

Servosteller. Meist haben PM-Motoren eine eingebaute Drehzahloder 

Positionsrückführung. Moderne Regelelektronik ermöglicht 

auch hier in vielen Anwendungen den Verzicht auf eine Drehzahloder 

Positionsrückführung, was auch diese Motoren als Alternative 

zum Normmotor interessant macht. 

SPM- UND IPM-MOTOREN 

SPM-(surface permanent magnet) und IPM-(integrated permanent 

magnet) Motoren sind zwei unterschiedliche Bauformen des 

PM-Motors. In der SPM-Ausführung befinden sich die Magnete auf 

der Oberfläche des Rotors, beim IPM-Motor sind die Magnete im 

Rotor integriert oder auch vergraben. IPM-Motoren haben zudem 

einen kleinen Reluktanzanteil und sind robuster gegen Entmagnetisierung. 

IPM-Motoren erreichen einen hohen Wirkungsgrad. 



MECHANISCHE KOMPATIBILITÄT 

Standardisierung gibt es bislang nur im Normmotoren-Bereich. Die 

Forderung nach Alternativen zum Normmotor bringt auch die Forderung 

nach mechanischer Kompatibilität mit sich, was jedoch nicht 

immer möglich und auch nicht immer sinnvoll ist. Ein Umdenken ist 

gefragt, mechanische Anpassungen müssen gemacht, neue Wege 

erdacht werden. Mit der zunehmenden Forderung nach energiesparenden 

Motoren steigt die Diversität, denn die Anzahl der zur Verfügung 

stehenden Möglichkeiten hat ebenfalls zugenommen. Ob bei 

STEIGENDE ANFORDERUNGEN ERHÖHEN 

DIE DIVERSITÄT VON MOTOREN 

der Elektrifizierung von Nutzfahrzeugen, Pumpen-, Lüfter- und Hydraulikanwendungen, 

beim Mischen und Mixen, die Zahl der Anwendungen 

wächst, die Vielfalt nimmt zu und fordert Ingenieure heraus. 

Dabei macht es Sinn die Vor- und Nachteile der einzelnen Motortypen 

genau zu kennen und den für die Anwendung optimalen Kandidaten 

auszuwählen. Hinzu kommen wirtschaftliche Erwägungen. 

Betrachtet man die reinen Anschaffungskosten, dann ist die 

Asynchronmaschine als Normmotor aufgrund hoher gefertigter 

Stückzahlen und der Fertigung in Niedriglohnländern meist nicht 

zu schlagen. Berücksichtigt man jedoch, dass PM-Maschinen ein 

bis zwei Baugrößen kleiner bauen und somit deutlich weniger 

Material benötigen, schwindet dieser Vorteil. Ein Nachteil kleiner 

bauender Maschinen ist allerdings, dass die eingesetzten Lager 

ebenfalls kleiner sind. Damit reduzieren sich auch die zulässigen 

axialen und radialen Lagerkräfte. 

WIRKUNGSGRAD UND BAUFORM 

Beim Vergleich der Wirkungsgrade muss das gesamte System 

betrachtet werden. Es gibt Kombinationen von Motor und Frequenzumrichter 

die als Paket bereits IE5 erreichen, was besser ist als ein 

IE4-Motor alleine. Bezogen auf die Lebenszeit des Systems von 

10 bis 15 Jahren spielen somit die Mehrkosten des Frequenzumrichters 

kaum eine Rolle mehr. 

Die Wirkungsgradvorteile der PM-Motoren ermöglichen nicht 

nur eine kompaktere Bauform, sondern auch deutlich größere 

Drehzahlen und somit neue Anwendungsmöglichkeiten. Vereinfacht 

ausgedrückt: in der gleichen Gehäusegröße ist eine deutlich 

größere Leistungsabgabe – entweder durch mehr Drehmoment bei 

selber Drehzahl oder durch mehr Drehzahl bei gleichem Drehmoment 

– möglich. Beispiel: Wenn ein 7,5-kW-Asynchronmotor IE3 in 

Baugröße 132M durch einen IE5-IPM-Motor ersetzt wird, dann 

kann die neue Maschine die doppelte Wellenleistung abgeben, da 

sich die Eigenverluste halbieren. 

Die Merkes GmbH hat sich auf den Bereich der PM-Motoren (IPM 

und SPM) spezialisiert und ist in der Lage für unterschiedlichste 

Kundenanforderungen den optimalen PM-Motor zu entwickeln und 

zu liefern: in der Bauform als Normmotor oder als klassischer Servomotor 

mit Oberflächenkühlung, mit oder ohne Gebersystem, mit 

Sonderflansch (für größere Lager) oder Standard, vorbereitet für die 

Aufnahme eines Frequenzumrichters und vieles mehr. 

Bilder: Aufmacher Hintergrund: Brad Pict – stock.adobe.com, 

Sonstige: Merkes GmbH 

www.merkes.de 

Ein großer Vorteil der PM-Maschinen ist, dass sie ein 

bis zwei Größen kleiner als Normmotoren bauen 

Der Teamplayer 

SD2 – zertifizierte Sicherheit für sensorlose Systeme 

Die universelle Antriebslösung 

für Multiachs- und Hochgeschwindigkeitsanwendungen 

SFM 

SLOF 

Kundenspezifische 

Lösungen möglich 

STO 

www.sieb-meyer.de 

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RAUM FÜR 

FORTSCHRITT 


Maschinen im Verpackungssektor entwickeln 

sich ständig weiter. Viele Unternehmen können 

aufgrund der damit verbundenen Kosten nicht 

immer mit den Änderungen Schritt halten. 

Angesichts der Tatsache, dass die Rentabilität 

in der Produktionsgeschwindigkeit liegt, sind 

zuverlässige Antriebsmotoren vor allem dort 

wichtig, wo Entwicklungen am bedeutendsten sind. 

01 Ein Temperatursensor liegt 

auf dem PCB-Anschlussboard 

des Motors und ein weiterer an 

der Positioniersteuerung, um 

eine optimale Ausnutzung des 

Betriebsbereiches zu erlauben 

Um die Geschwindigkeit und Wirtschaftlichkeit von Produktionslinien 

zu erhöhen, müssen automatische Verpackungsmaschinen 

mit kompakten und leistungsstarken 

Antrieben ausgestattet werden. Die bürstenlosen 

IDX-Motoren von Maxon sind dieser Aufgabe gewachsen. Sie 

sind mit der integrierten Positioniersteuerung Epos4 ausgestattet, 

bieten standardmäßig Auto Tuning und erfüllen den Schutz 

nach IP65. 

Die kompakten IDX-Antriebe bieten ein permanentes Nenndrehmoment 

von 794 mNm sowie eine Nenndrehzahl von 

6 000 U/min, was ihnen eine hohe Leistungsdichte (308 W) 

verleiht. So können höhere Produktionsgeschwindigkeiten, 

weniger Wartungen und damit kürzere Lieferzeiten erreicht 

werden. Zudem verstehen die IDX-Systeme alle gängigen 

Kommunikationsbusse, wodurch Entwicklungszyklen optimiert 

werden können. 


WARTUNGSARBEITEN AUS 

DER FERNE 

In der produzierenden Industrie ist es üblich, Maschinen 

und ihren Motoren über eine Internetverbindung 

aus der Ferne zu programmieren. 

Zudem ist es durch den Einsatz intelligenter Sensoren 

möglich, sowohl konventionelle Wartungsarbeiten 

als auch vorausschauende Wartungen 

aus der Ferne durchzuführen. Der Temperatursensor 

liegt auf dem PCB-Anschlussboard (Platine) 

und ein weiterer an der Positioniersteuerung 

des IDX-Systems, dadurch findet eine direkte 

Auswertung des Betriebsbereiches statt. Somit 

wird auf lange Sicht das Risiko von Produktionsstillständen 

minimiert und die Rentabilität gesteigert. 

Diese Vorgehensweise ist sowohl für 

die technischen Komponenten der Maschine als 

auch für ihren Motor möglich. Darüber hinaus 

können dank der Kommunikationsbusse CANopen 

und EtherCAT die einstellbaren digitalen 

und analogen Ein- und Ausgänge an zahlreiche 

02 Kombiniert mit einer Positioniersteuerung 

ergibt der kompakte Motor ein hochdynamisches, 

kraftvolles Antriebspaket mit hohem Wirkungsgrad 

und wartungsfreien Komponenten 

Innovationen erfordern oftmals den Austausch 

von Maschinen. Dies ist im Industriesektor, in 

dem Maschinen langfristig an Wert verlieren, im 

Allgemeinen keine Option. Um eine komplette 

Erneuerung der Maschinen zu vermeiden und 

ihre Wirtschaftlichkeit zu erhöhen, können neue 

Motoren in bestehende Anlagen integriert werden. 

Hier setzt die Verpackungsindustrie auf 

Maschinen mit flexiblen Motorsystemen und 

schneller Verfügbarkeit. Maxon liefert seine 

IDX-Motoren innerhalb weniger Wochen, was 

UM EINEN KOMPLETTEN AUSTAUSCH DER MASCHINEN 

ZU VERMEIDEN, KÖNNEN NEUE MOTOREN IN 

BESTEHENDE ANLAGEN INTEGRIERT WERDEN 

Geräteprofile angepasst werden. Kostenlose Bibliotheken 

und eine intuitive Inbetriebnahme- 

Software werden hierfür bereitgestellt. 

MOTOREN, DIE SICH ANPASSEN 

auch für die Maschinenwartung von entscheidender 

Bedeutung ist. 

Der Maxon-Online-Konfigurator erleichtert 

Anwendern die Auswahl des passenden Motors. Er 

verfügt über das gesamte modular aufgebaute 

IDX-Sortiment. Dank des Konfigurators können 

Feldbus, Wicklung, Bremse, Kabel und das Getriebe 

entsprechend des gewünschten Maschinendesign 

individuell zusammengestellt werden. 

Bilder: maxon 

www.maxongroup.de 

LEISTUNGSSTARKER ANTRIEB MIT 

SKALIERBARER POSITIONIERSTEUERUNG 

Eine hohe Drehmomentdichte zeichnet die IDX-Antriebe von Maxon aus. Die kompakte 

EC-i- Motorentechnologie (BLDC) kombiniert mit einer Epos4-Positioniersteuerung ergibt 

höchste Dauerdrehmomente und eine hohe Leistungsdichte. Die Epos4-Positioniersteuerungen 

bieten eine automatische Regler-Einstellung und eignen sich für die Ansteuerung von 

bürstenlosen BLDC- und bürstenbehafteten DC-Motoren. Durch das Prinzip der „Dual Loop 

Control“ werden Motor- und Last-Feedback parallel geregelt, um eine bestmögliche 

Systemleistung zu erzielen. Die Software Epos Studio hilft zudem, die Dauer der Inbetriebnahme 

zu verkürzen. Anwender profitieren ferner von den Möglichkeiten einer kontinuierlichen 

Zustandsüberwachung: Die Epos4-Steuerungen übermitteln Daten des Antriebs via 

CANopen oder EtherCAT in Echtzeit an das übergeordnete System. Das Condition Monitoring 

unterstützt somit die vorbeugende Instandhaltung, um Ausfällen und teuren Reparaturen 

entgegen zu wirken. Der IDX besticht durch seine Kompaktheit. Das hochwertige Design 

wird durch ein IP65 geschütztes Gehäuse komplementiert.

DEZENTRAL – 

SO ODER SO 


Flexibel, offen und – dezentral, so sollen 

Maschinendesigns heute sein. Ein Entwickler 

und Hersteller hochleistungsfähiger 

Antriebslösungen gibt mit seinem kompakten, 

modularen Mehrachssystem hierauf eine 

Antwort. Es kann sowohl achsnahe als auch 

integrierte Motorantriebe vollständig 

einbeziehen. 

Autor: Leonhard Dander, Marketing Manager, 

Moog Memmingen GmbH, Memmingerberg 

Der Antriebsspezialist Moog bietet intelligente maßgeschneiderte 

Lösungen für komplexe Bewegungsszenarien. Das 

Unternehmen sieht einen steigenden Bedarf nach flexiblen, 

kompakten, effizienten Lösungen und hat im Bereich der 

Elektromechanik mit der Entwicklung eines Mehrachssystems 

darauf reagiert. Der DM2020 mit seiner modularen Plattform und 

seiner modernen Steuerungssoftware soll die Leistung in einer 

Vielzahl von Industrieanwendungen verbessern, die optimale 

Dynamik, Präzision und höhere Effizienz bei der Energieumwandlung 

und Systemintegration erfordern. Der gemeinsame 

technologische Kern der Antriebe dieses Herstellers ermöglicht 

die nahtlose Integration des integrierten Antriebsreglers DI2020 

und des achsnahen Antriebsreglers DR2020 in das Mehrachssystem 

DM2020. 

DEZENTRALE ARCHITEKTUR IM TREND 

OEMs tendieren zu einem flexibleren Ansatz bei der Maschinenkonstruktion. 

Eine dezentrale Architektur ist häufig die Antwort 

auf Probleme mit begrenztem Platzangebot, geringerem Verkabelungsaufwand 

und im Allgemeinen, um die Grenzen herkömmlicher 

Maschinen- und Schaltschranklayouts zu überschreiten. Die 

DR2020-Antriebsregler von Moog, die an jeder Oberfläche der Maschine 

montiert werden können, sind für eine einfache Installation 



an der Maschine konzipiert und verketten die Verbindungen, wodurch 

der Verkabelungsaufwand minimiert wird. Die Einzelmotor- 

Anschlussoption für Stromversorgung und Steuerung reduziert 

den Verdrahtungsaufwand weiter. Der integrierte Motorantrieb 

DI2020, der dieselbe Plattform nutzt, geht noch einen Schritt weiter 

und ermöglicht die Installation einer elektronischen Steuerung auf 

der Maschinenachse, die dem Konstrukteur enorme Entwicklungsfreiheit 

bietet. 

DEUTLICHE PLATZERSPARNIS 

Die Mehrachsarchitektur des DM2020 mit einem gemeinsam genutzten 

Netzteil verringert die Größe der einzelnen Achsmodule, 

wobei die Gesamtabmessungen des Systems im Vergleich zu einer 

ähnlichen Einzelachskonfiguration um ~ 50 % verringert werden. 

Hilfsversorgungen zwischen den Achsen werden über interne Verbindungen 

verteilt und können dezentrale Achsen mit DR2020 und 

DER INTEGRIERTE MOTORANTRIEB 

BIETET DEM KONSTRUKTEUR 

ENTWICKLUNGSFREIHEIT 

DI2020 unterstützen. Dies reduziert den Platzbedarf des Schranks, 

die Komplexität der Kabelverbindungen und die Anzahl der im und 

um den Schrank benötigten Komponenten (Schalter, Filter, Zähler 

und Inline-Induktivitäten) erheblich. 

Moog DS2020 Antriebsregler mit Smartmotoren, Darstellung als Komponenten und angeschlossen 

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FU unabhängig 

innovativ sein


EINFACHE KONFIGURATION 

Alle Antriebsregler arbeiten nahtlos mit der gleichen benutzerfreund 

lichen grafischen Benutzeroberfläche (GUI) zusammen 

und bieten einfachen Zugriff auf alle Funktionen, vereinfachte 

Einstellungen und eine intuitive Erstinbetriebnahme. Hochfrequenzdatenregistrierung, 

Systemidentifikation und unterstützte 

Kalibrierungsfunktionen erleichtern die Konfiguration selbst 

komplexester Systeme. 

All diese Eigenschaften machen ein DM2020-Mehrachssystem in 

Verbindung mit den dezentralen Antrieben DR2020 und DI2020 zur 

passenden Lösung für industrielle Anwendungen, die sowohl eine 

präzise Synchronisation zwischen den Achsen als auch hohe Designflexibilität 

erfordern. 

Bilder: Moog 

www.moog.de 

Was sind typische Anwendungen und Branchen, in denen Sie das 

Mehrachssystem in Verbindung mit den dezentralen Antrieben 

sehen? 

Die Kombination des Mehrachssystems mit der Integrated-Smart- 

Motor-Serie, dem integrierten Servomotor DI2020 oder dem achsnahnahen 

Servoregler DR2020 ist immer dann sinnvoll, wenn 

stark unterschiedliche Leistungen in einer Maschine gefragt sind, 

z. B. für Hauptantriebe, die den eigentlichen Prozess sicherstellen 

und Zusatzachsen mit geringerer Leistung zur Formatverstellung 

oder ähnlichem. Die Smartmotor-Elektronik kann dabei als Master 

die Steuerung für bis zu 120 Achsen übernehmen, die Kommunikation 

erfolgt über das gemeinsame Combitronic-Protokoll und 

den CAN-Bus. Dabei können alle Achsen über dieselbe Benutzeroberfläche 

parametriert werden, was die Inbetriebnahme stark 

vereinfacht. 

Wo werden achsnahe, wo integrierte Antriebe eingesetzt? 


DIPL.-ING. ERIK STEPHAN, 

LEITER VERTRIEB MECHATRONICS, 

MOOG GMBH, NIEDERLASSUNG GRIESHEIM 

Was hat Sie dazu bewogen, den DM2020 zu entwickeln? 

Anstoß zur Entwicklung des modularen DM2020 gab die 

Forderung nach einer Steigerung der Energieeffizienz. Während 

konventionelle Einachsregler die Energie beim Bremsen bewegter 

Massen typischerweise über Bremswiderstände in Wärme 

umwandeln, kann der Mehrachsregler DM2020 die Energie aus 

der bremsenden Achse über den gekoppelten DC-Zwischenkreis 

einer gerade in Beschleunigung befindlichen anderen Achse 

zuführen. Dadurch reduziert sich der Gesamtenergieverbrauch 

dynamischer Mehrachssysteme. 

Wie ist die modulare Plattform des DM2020 aufgebaut? 

Der DM2020 besteht aus jeweils einem Netzanschlussmodul, das 

die AC-Versorgungsspannung in eine DC-Zwischenkreisspannung 

wandelt. Das Modul enthält ebenfalls ein Netzteil zur 24-V-DC- 

Logikversorgung und kann Energie wieder ins Versorgungsnetz 

rückspeisen. Angekoppelt werden die Achsmodule, die es für eine 

bzw. zwei Achsen gibt. Enthalten ist dabei jeweils die Achssteuerung, 

die sich bei einem Doppelachsmodul zwei Antriebe teilt, 

was die Anschaffungskosten und die Speicherkondensatoren 

reduziert. Es gibt die Module bis 64 A Dauerstrom/128 A Spitzenstrom 

pro Achse. 

Achsnahe Regler sind eine Lösung für enge Einbauräume oder 

Fälle, bei denen die Kühlung für die Elektronik direkt am Motor 

unzureichend wäre. Integrierte Antriebe reduzieren den Montageund 

Verdrahtungsaufwand. Beide Konzepte erleichtern modulare 

Maschinen- und Anlagenkonzepte ohne zusätzliche Schaltschränke. 

Wie offen ist das System tatsächlich, über welche Schnittstellen 

verfügt es? 

Das System ist in beide Richtungen offen, es werden sowohl zur 

Steuerung als auch zu den (Servo-)Motoren keine proprietären 

Schnittstellen verwendet. Die Ansteuerung kann über alle gängigen 

Bussysteme (CANopen, EtherCat) und analoge oder digitale I/Os 

erfolgen, motorseitig sind alle gängigen Geberschnittstellen 

(Endat, Hyperface, SinCos, Resolver) einsetzbar. 

Können Sie noch einmal die Vorteile auf den Punkt bringen, 

die das System Konstrukteuren bietet? 

Das System reduziert den Aufwand im Schaltschrank durch die 

zentrale Einspeisung und die mögliche Reduzierung der Module 

durch Verwendung von Doppelachsen. Gleichzeitig können die 

Module bei geschickter Auswahl kleiner gewählt werden. Die 

offenen Schnittstellen erlauben größtmögliche Flexibilität. 

Ist eine Weiterentwicklung der Plattform geplant? 

Die Module werden sowohl softwareseitig durch eine ständig 

wachsende Applikationsbibliothek ergänzt als auch hardwareseitig 

an die dynamischen Anforderungen der Marktentwicklung 

angepasst. Hier seien beispielhaft die Einkabellösungen für 

Motoren mit Hyperface DSL oder Endat 2.2 genannt. 

 

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Die pneumatischen Hytork-Doppelkolben-Schwenkantriebe von Bormann 

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Eine reibungsarme und zugleich widerstandsfähige Di-Aluminium- 

Trioxid-Beschichtung aller Oberflächen vermindert den Verschleiß durch 

häufige, schnelle Schaltvorgänge. Die Hytork-Antriebe widerstehen auch 

schwierigen Umgebungsbedingungen mit hohen Temperaturen und 

Luftfeuchtigkeiten. Die Aluminiumgehäuse werden im Gussverfahren 

hergestellt. So lassen sie sich anforderungsgerecht auslegen. Anders als 

beim Strangguss – der zumeist bei herkömmlichen Antrieben eingesetzt 

wird – sind Materialstärken und etwa Anschlüsse oder Absätze frei 

wähl- und positionierbar. Neben vielen Standardvarianten werden auch 

Sonderwünsche für pneumatische Ansteuerungen sowie Lösungen für 

kostensparende Partial Stroke Tests oder Blockiermöglichkeiten von 

einfachwirkenden Antrieben gemäß Kundenspezifikation umgesetzt. 

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der Muskelkraft 

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Schwingungen 

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Aufwand umgesetzt werden. Der 

Synchronmotor leistet bis 2,2 kW 

in Baugröße 71 und ist prädestiniert 

für Pumpenanwendungen. 

Die gesamte Elektronik lässt sich 

abnehmen, sodass ein Austausch 

direkt vor Ort erfolgen kann. 

Realisierbar ist der Anschluss an 

eine Steuerung über vier potenzialfreie 

digitale Eingänge sowie 

zwei analoge (4 - 20 mA bzw. 

0 - 10 V) Eingänge. Die Einbindung 

in vorhandene Bussysteme 

erfolgt über eine serielle Schnittstelle 

RS485 mit Modbus RTU. 

Sämtliche Antriebe bieten bei 

einphasiger Netzeinspeisung eine 

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Ein Antriebsspezialist sah sich bei der Realisierung 

von Hochgeschwindigkeits-Antriebslösungen 

mit einer technischen Grenze konfrontiert: 

Extrem hohe Drehzahlen bei kompakten Baumassen 

waren aufgrund der hohen Rotorverluste 

nahezu unmöglich. Ohne Zusatzmaßnahmen 

wie LC-Filter oder eine aktive Kühlung 

erwärmten sich die Motoren zu stark. Abhilfe 

schaffen konnte ein Frequenzumrichter mit 

Drei-Level-Technologie. 

Die ATE Antriebstechnik und Entwicklungs GmbH & Co. KG 

hat sich auf hoch effiziente elektrische Antriebe für hohe 

Drehzahlen bzw. Frequenzen spezialisiert, die individuell 

für die jeweilige Anwendung und deren Anforderungen 

konzipiert werden. Dabei empfehlen die Experten auch den passenden 

Frequenzumrichter. „Bei unseren hochtourigen, permanentmagneterregten 

Motoren verweisen wir gerne auf die Geräte unseres Partners 

Sieb & Meyer“, erläutert Dr.-Ing. Andreas Neubauer, Entwicklungsleiter 

bei der ATE Antriebstechnik und Entwicklungs GmbH & 

Co. KG. „Gerade wenn wir uns bezüglich der Drehzahlen an der 

Grenze des Machbaren bewegen, ist ein passender Frequenzumrichter 

von essenzieller Wichtigkeit.“ 

FREQUENZUMRICHTER FÜR HOHE DREHZAHLEN 

Die Frequenzumrichter von Sieb & Meyer machen besonders bei 

den hochdrehenden Antrieben von ATE Sinn, die wiederum zum 

Beispiel in Turboladern oder in der Brennstoffzellenbelüftung zum 

Einsatz kommen. „Brennstoffzellen werden unter anderem in der 

E-Mobilität benötigt, in diesem Anwendungsbereich haben wir 

aktuell sehr viele Anfragen“, erläutert Andreas Neubauer. „Den Zellen 

müssen hohe Volumenraten an Luft zugeführt werden, um den 

Wasserstoff verbrennen zu können.“ Die Luftversorgung erfolgt 

über einen hochdrehenden Kompressor, der mit seinen Motor- 

frequenzen von über 1 600 – 2 400 Hz genau in das Kern-Know-how 

von ATE und Sieb & Meyer fällt. 

Elektrisch angetriebene Hochgeschwindigkeitsmotoren eignen 

sich jedoch nicht nur für die angesprochenen Einsatzbereiche – 

weitere Applikationsbeispiele sind das Innen-Rundschleifen von 

hochgenauen Kugellagern, die Aluminium-Volumenzerspanung 

von Flugzeugintegralteilen, das Bohren mit Höchstgeschwindigkeit 

in der Leiterplattenbearbeitung sowie Turbo-Kompressoren bzw. 

-Blower für die industrielle Drucklufterzeugung. „Darüber hinaus 

gibt es noch viele weitere Anwendungen, bei denen höhere Drehzahlen 

benötigt werden, um die Bearbeitungsqualität zu verbessern 

oder die Produktionszeiten zu reduzieren“, erläutert Rolf Gerhardt, 

Leiter Vertrieb Antriebselektronik bei Sieb & Meyer. „Auch wenn 

DURCH DIE DREI-LEVEL-TECHNO- 

LOGIE LASSEN SICH UMRICHTER- 

BEDINGTE VERLUSTLEISTUNGEN 

SIGNIFIKANT REDUZIEREN 

wenig Bauraum vorhanden ist, sind Hochgeschwindigkeitsmotoren 

eine gute Wahl. Denn im Vergleich zu Standardmodellen sind sie 

extrem klein und leicht.“ 

TECHNISCHE HERAUSFORDERUNGEN 

Physikalisch bedingt ist jedoch nicht nur der Hochgeschwindigkeitsmotor 

selbst, sondern auch seine Induktivität deutlich kleiner. 

Dieser Umstand macht es für heute übliche Standard-Frequenzumrichter 

mit Zwei-Level-Pulsweitenmodulation schwierig, dem 

Motor die nötige Stromqualität zur Verfügung zu stellen. Denn aufgrund 

der geringen Induktivität entstehen auf der gewünschten 

Sinuswelle deutliche Oberwellen im Motorstrom – der sogenannte 

„Ripple-Strom“, der ausschließlich Verluste im Motor erzeugt, davon 

ca. 90 % im Rotor. In Verbindung mit der bauartbedingten kleinen 

Motorgröße ist es eine Herausforderung, die Rotor- und Wellen- 

Autor: Torsten Blankenburg, Vorstand Technik der SIEB & MEYER AG, Lüneburg 


temperatur auf akzeptable Werte zu begrenzen. 

Um die nicht erwünschten Oberwellen 

zu reduzieren, werden zwischen Umrichter 

und Motor häufig Filter-Komponenten 

geschaltet – entweder Motordrosseln (Induktivitäten) 

oder auch LC-Filter bestehend 

aus Induktivitäten und Kondensatoren. 

Beide Lösungen haben deutliche 

Nachteile be züglich gesteigerter Kosten, 

Platzbedarf und Gewicht und einem reduzierten 

Wirkungsgrad. Bei den LC-Filtern 

treten nicht selten Schwierigkeiten mit 

Resonanzfrequenzen auf. Diese können 

große Probleme für Umrichter und Motor 

verursachen, wenn die Auslegung nicht 

sehr sorgfältig erfolgt. 

DREI-LEVEL-TECHNOLOGIE 

Am besten ist es jedoch, man lässt die unerwünschten 

Oberwellen gar nicht erst zu 

oder reduziert sie bereits am Entstehungsort, 

nämlich dem Umrichter, auf ein für die 

jeweilige Applikation zulässiges Maß. „Das 

kann unser Frequenzumrichter SD2M gewährleisten, 

der auf einer Drei-Level-Pulsweitemodulation 

basiert“, erläutert Rolf 

Gerhardt. „Er erzeugt wesentlich bessere 

Stromqualitäten und als Folge auch deutlich 

geringere Temperaturen im Motor.“ Im 

direkten Vergleich reduzieren sich – bei 

gleicher PWM-Frequenz – die umrichterbedingten 

Zusatzverluste im Rotor um 

mehr als 80 %. In den meisten Fällen reicht 

das vollkommen aus, um komplett auf LC- 

Filter oder Motordrosseln zu verzichten. 

Die innovative Drei-Level-Technologie des 

Frequenzumrichters SD2M ist für Ausgangsleistungen 

bis 432 kVA und Drehfeldfrequenzen 

bis 2 000 Hz konzipiert. Als Basis 

für kundenspezifische Entwicklungen 

ist es sogar möglich, individuelle Kundenlösungen 

mit Motorströmen von bis zu 

650 A zu realisieren – wahlweise auf Grundlage 

einer Luft- bzw. Flüssigkeitskühlung. 

„Gerade weil sich die Rotor-Verluste massiv 

reduzieren lassen, ist die Drei-Level- 

Technologie sehr wichtig für uns“, betont 

Andreas Neubauer. „Denn bei der Umsetzung 

von kundenspezifischen Projekten 

sind wir in der Vergangenheit oft an den 

ATE hat sich auf hoch effiziente elektrische 

Antriebe für hohe Drehzahlen bzw. 

Frequenzen spezialisiert 

hohen Rotorverlusten gescheitert. Der Hintergrund 

dafür ist, dass oft keine aktive Kühlung 

des Rotors möglich ist und Wärmekonvektionen 

eingeschränkte Erfolge zeigen.“ 

Durch die Drei-Level-Technologie werden 

anspruchsvolle Anwendungen mit hohen 

Drehzahlen und kompakten Bauräumen 

für ATE überhaupt erst realisierbar – weil 

die Wärme gar nicht erst entsteht. „Vorher 

gab es in der erwähnten Anwendung als 

Turbo-Blower für Brennstoffzellen eine 

technische Grenze bei circa 20 kW, jetzt 

sind durchaus 35 kW denkbar“, konkretisiert 

Andreas Neubauer. 

Wie warm der Motor in einer hochdrehenden 

Maschine tatsächlich wird, ist übrigens 

für ATE auch in der Planungsphase 

keine Spekulation mehr. Denn die Experten 

nutzen den Motor Analyzer, den Sieb & Meyer 

für die Auslegung von Antrieben unter Berücksichtigung 

des jeweiligen Umrichters 

entwickelt hat. „Das Tool ermöglicht es uns, 

die Stromform zu simulieren und den Anteil 

von unsauberen Strömen im Voraus zu 

berechnen“, so Andreas Neubauer abschließend. 

„Diese konkreten Berechnungen bedeuten 

für uns und unsere Kunden einen 

großen Mehrwert.“ 

Bilder: Aufmacher: goritza – stock.adobe.com, 

Sonstige: Sieb & Meyer, ATE 

www.sieb-meyer.de 

440 000 Nm 

FREQUENZUMRICHTER AUCH IN DC-AUSFÜHRUNG 

Sieb & Meyer hat den Frequenzumrichter SD2M auf Basis der Drei-Level-Technologie 

entwickelt, um PWM-bedingte Rotorverluste deutlich zu reduzieren. Neben 

den Modellen für die 3-phasige Netzspannungsversorgung stehen auch Ausführungen 

mit DC-Versorgung zur Verfügung: Sie machen es möglich, den SD2M 

optional mit einem rückspeisefähigen Netzteil zu betreiben. So können auch 

Applikationen die Vorteile der Drei-Level-Technologie nutzen, bei denen prozessbedingt 

ein wiederholter Bremsbetrieb vorliegt.

01 

02 

TITELSTORY 


Wenn es um die Absicherung gegen Abstürze 

oder ungewolltes Absinken schwebender Lasten 

geht, spielen Sicherheitsbremsen häufig eine 

zentrale Rolle. Ein Antriebstechnik-Spezialist 

bietet nicht nur ein breites Spektrum an 

zuverlässigen Sicherheitsbremsen für vertikale 

Achsen, sondern auch Lösungskonzepte für ihre 

vorausschauende Wartung. Im Fokus steht dabei 

ein Modul, das die Bremsen nicht nur sensorlos 

überwachen und versorgen kann. In einer 

erweiterten Ausführung liefert es darüber hinaus 

auch Daten und ermöglicht so eine planbare und 

kosteneffektive Wartung. 

Autor: Andreas Merz, Produktmanager, Chr. Mayr GmbH + Co. KG 

Antriebstechnik, Mauerstetten 

Schwebende Lasten stellen in Maschinen und Anlagen, insbesondere 

in Werkzeugmaschinen, Handling-Systemen, Montageeinrichtungen, 

Hebezeugen, Kranen und Bühnenwinden, ein 

erhebliches Gefährdungspotenzial dar – besonders dann, 

wenn sich Personen darunter aufhalten. Deshalb ist es wichtig, bereits 

in der Konstruktionsphase ein unbeabsichtigtes Absinken der Last 

sowie unzulässig lange Anhaltewege dauerhaft auszuschließen. Entscheidend 

dabei sind die richtige Auswahl der Sicherheitsbremsen 

sowie deren korrekte Integration in das Gesamtsystem. Für Anwendungen 

mit vertikalen Achsen sind Sicherheitsbremsen nach dem 

Fail-Safe-Prinzip die erste Wahl. Denn diese Bremsen erzeugen die 

Bremskraft durch Druckfedern und sind im energielosen Zustand 

geschlossen. Sichere motorische Antriebe dagegen sind zwar ebenfalls 

in der Lage, vertikal bewegte Lasten auch bei Ausfall der Energiezuführung 

bis zum Stillstand zu verzögern (SS1-Betrieb), jedoch ist ohne 

Energie ein anschließendes Hochhalten der Last ausgeschlossen. 

SICHERHEIT DURCH ZUVERLÄSSIGE 

LINEARBREMSEN 

Zwei bewährte Sicherheitsbremssysteme, die häufig für die Absicherung 

linearer Bewegungen zur Anwendung kommen, sind Bremsen, 

die entweder auf separate Rundstangen oder aber auf Führungsschienen 

wirken. Dazu gehören zum Beispiel die Roba-linearstop- 



03 

04 

CHECKLISTE: SICHERHEITSBREMSEN 

FÜR VERTIKALE ACHSEN 

n Achten Sie darauf, dass die Sicherheitsbremsen auch für 

dynamische Bremsungen geeignet sind und unter realistischen 

Bedingungen getestet wurden. Erkundigen Sie 

sich hier auch nach den Prüfmöglichkeiten des Herstellers. 

n Vergewissern Sie sich, dass der Lieferant eine 100-%- 

Endprüfung durchführt, inklusive der automatischen 

Speicherung aller Testdaten. Für eine lückenlose 

Rückverfolgbarkeit müssen die Bremsen zudem mit 

eindeutigen Seriennummern gekennzeichnet sein. 

n Prüfen Sie die Ansprechzeiten der Bremse (Anzug/Abfall). 

Nur mit einer schnellen Bremse und konstanten Schaltzeiten 

über die Lebensdauer erreichen Sie kurze, sichere 

Anhaltewege. 

n Setzen Sie auf Lieferanten mit einem breiten Standardproduktprogramm. 

Eine große Auswahl an rotatorischen und 

linearen Bremsen mit verschiedenen Funktionsprinzipien 

(elektromagnetisch, pneumatisch oder hydraulisch gelüftet) 

bietet Flexibilität für verschiedenste Anwendungen. Hier 

finden Sie zudem Komplettlösungen aus einer Hand. 

n Setzen Sie auf Hersteller mit Entwicklungs-, Fertigungs,- 

und Applikationserfahrung sowie schnellem, weltweiten 

Vor-Ort-Service (vor allem wenn Sie Ihre Maschinen global 

vermarkten) und kompetenter Beratung. Fordern Sie 

Beratung ein, um so die Unterschiede feststellen zu können. 

n Nehmen Sie sich die Zeit, die Produktion des Lieferanten 

zu besichtigen, gerade bei wichtigen Einkäufen. Bei 

einem Besuch im Werk können Sie sich selbst davon 

überzeugen, was wirklich hinter den Kulissen steckt. 

Bremsen (Rundstange) und die Roba-guidestop-Bremsen (Führungsschiene) 

von Mayr Antriebstechnik. Diese Linearbremsen eignen 

sich besonders für den Einsatz in schwerkraftbelasteten Achsen, da 

sie direkt an den Massen angebracht werden, die abgebremst bzw. 

gehalten werden sollen. Antriebselemente wie Zahnriemen, Kupplungen 

oder Spindelmuttern, die bei anderen Bremssystemen das 

Bremsmoment mit übertragen und Einfluss auf die Sicherheit 

haben könnten, gibt es hier nicht. Werden Linearbremsen zudem 

als zweite Bremseinheit zum Beispiel zusätzlich zu einer Motor 

01 Die elektromagnetische Ausführung der Linearbremsen- 

Baureihe Roba-linearstop ist für die Überwachung mit dem Modul 

Roba-brake-checker zugelassen; sie ist laut Anbieter die einzige 

elektromagnetische Stangenbremse auf dem Markt 

02 Die spielfreie Sicherheitsbremse Roba-guidestop wirkt direkt 

auf die bewegten Massen der Vertikalachsen; sie bietet damit hohe 

Sicherheit und minimiert das Gefährdungsrisiko von Personen 

03 Roba-topstop, das modulare Sicherheitsbremssystem für 

A-Lager-seitigen Servomotorenanbau, hält die Z-Achse in jeder 

beliebigen Position sicher – auch bei demontiertem Servomotor 

04 Die elektromagnetische Bremse Roba-pinionstop greift mit 

dem integrierten Ritzel direkt in die Zahnstange ein 

bremse eingesetzt, sorgt ihr Wirkprinzip – auf eine Stange oder 

Schiene – außerdem für eine hochwertige Redundanz mit Ausschluss 

gleicher Fehler. 

Die Einsatzbereiche für Linearbremsen sind vielfältig. Deshalb 

bietet Mayr Antriebstechnik ein breites Spektrum an Linearbremsen 

in pneumatischer, hydraulischer und elektromagnetischer Ausführung 

an. „Wir führen als einziger Hersteller elektrisch öffnende 

Linearbremsen, die gleichzeitig auch Sicherheitsbremsen sind“, erklärt 

Bernd Kees, Produktmanager bei Mayr Antriebstechnik in 

Mauerstetten. „Anwender auf der Suche nach Lösungen können 

sich hier sowohl für Systeme mit Rundstange als auch mit Führungsschiene 

an uns wenden.“ 

MEHR ALS NUR KLEMMEINHEITEN 

Die meisten auf dem Markt verfügbaren Linearbremsen fungieren 

als statische Klemmeinheiten und sind dafür konzipiert, die Achsen 

im Stillstand zu halten. Allerdings können sich Personen auch 

während der Inbetriebnahme, der Wartung oder sogar während 

des Produktionsprozesses unter schwebenden Lasten aufhalten, 

ohne dass zuvor die Lastübergabe auf die mechanische Linearbremse 

erfolgt ist. Kommt es in diesen Betriebszuständen zu einem 

Komplettausfall des Antriebs, ist die Linearbremse allein für 

das sichere Verzögern der Last verantwortlich. Solche dynamischen 



05 

05 Der Roba-brake-checker 

ermöglicht sensorloses, vernetztes 

Bremsenmonitoring für eine 

effiziente und vorausschauende 

Maschinenwartung 

TITELSTORY 


Bremsungen treten in der Praxis immer wieder auf. Deshalb sollten 

Anwender bei der Auswahl darauf achten, dass die Klemmeinheiten 

so aus gelegt sind, dass sie auch für Notbremsungen geeignet 

sind. Mayr Antriebstechnik unterzieht die Einheiten auf einem 

eigens für Linearbremsen konzipierten Fallprüfstand dynamischen 

Tests. Dieser Fallprüfstand ermöglicht es, unterschiedliche 

Gewichte, die sogenannten Lastmassen, auf unterschiedliche 

Fallgeschwindigkeiten zu beschleunigen und die Lastmassen anschließend 

zu verzögern. So lassen sich die Einflussfaktoren praxisnah 

bestimmen. Denn nur Produkte, die unter realistischen 

Bedingungen getestet wurden, erfüllen hinterher alle Anforderungen 

problemlos. 

KEINE KOMPROMISSE BEI DER SICHERHEIT 

Je nach Konstruktion ergeben sich weitere Möglichkeiten, Sicherheitsbremsen 

zu integrieren oder auch nachzurüsten. Eine mögliche 

Position ist direkt zwischen Servomotor und Spindel. Mit 

dem Roba-topstop-Bremssystem hat Mayr Antriebstechnik ein 

UNBEABSICHTIGTES ABSINKEN DER 

LAST SOWIE UNZULÄSSIG LANGE 

ANHALTEWEGE SIND BEREITS IN 

DER KONSTRUKTIONSPHASE 

DAUERHAFT AUSZUSCHLIESSEN 

eigenständiges Modul im Angebot, das die Vertikalachse sicher in 

jeder beliebigen Position hält, selbst wenn der Motor zur Wartung 

oder zum Transport demontiert ist. Die Achse muss nicht mehr 

zusätzlich abgestützt werden, was beispielsweise den Wechsel des 

Antriebsmotors deutlich beschleunigt. Dadurch sinken die Kosten, 

Stillstandzeiten für Reparaturen fallen erheblich kürzer aus. Die 

Bremse lässt sich aufgrund ihrer angepassten Flanschabmessungen 

problemlos und einfach auch in bestehende Konstruktionen integrieren. 

Die Sicherheitsbremse erfüllt hohe IP-Standards und ist 

derzeit bis Schutzart IP65 erhältlich. Damit ist sie bereits jetzt gut 

gegen das Eindringen von Fetten oder Ölnebel geschützt. Eine freiwillige 

Baumusterprüfung durch die Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung 

(DGUV) bestätigt die Bremseinrichtung als „bewährtes 

Bauteil“ im Sinne der Kategorie 1 nach DIN EN ISO 13849-1. 

Für Achsen mit Zahnstangenantrieb bietet sich die Roba-pinion 

stop als zusätzliches Bremssystem an. Diese elektromagnetisch 

öffnende Sicherheitsbremse mit integriertem, gelagertem Ritzel 

greift an beliebiger Stelle direkt in die Zahnstange ein und arbeitet 

so unabhängig vom Antriebsmotor. Auch sie kann in bestehende 

Anlagen nachgerüstet werden. 

KURZE SCHALTZEITEN ÜBER DIE LEBENSDAUER 

Für die Sicherheit von Mensch und Maschine sind gerade bei 

sicherheitskritischen und vertikalen Achsen kurze Anhaltewege 

wichtig. Entscheidend für den Bremsweg sind dabei die Schaltzeiten 

der Bremse. Denn in der Zeit des freien Falls bis die Bremse 

schließt und die Verzögerung einsetzt, beschleunigt sich die Masse 

zusätzlich – unter Umständen so extrem, dass die zulässigen Werte 

der Bremse überschritten werden. Anwender sollten daher bei der 

Auswahl der Sicherheitsbremsen auf möglichst kurze, verifizierte 

Schaltzeiten achten – und auch darauf, dass diese Schaltzeiten über 

die gesamte Lebensdauer der Bremse eingehalten werden. Um in 

der jeweiligen Applikation größtmögliche Sicherheit zu erreichen 

und die projektierten Schaltzeiten über die gesamte Lebensdauer 

zu gewährleisten, ist es zudem wichtig, dass die Bremsen mit einer 

zuverlässigen Schaltzustandskontrolle ausgestattet sind. 

INTELLIGENTES BREMSENMONITORING 

Basierend auf permanenter Inspektion bietet Mayr Antriebstechnik 

Lösungskonzepte für die vorausschauende Wartung der elektro 


Einzigartige Performance 

ist Teamleistung. 

DIE PERMANENTE BREMSEN- 

INSPEKTION BIETET DEN 

ANWENDERN EINEN MEHRWERT 

Mit bisherigen Lösungen wie beispielsweise 

der berührungslosen Lüftüberwachung sehen 

Anwender nur den Ausfall bzw. das Zerstörungsbild, 

wissen aber nicht, wie der Fehler zustande 

gekommen ist. Mit dem Roba-brake-checker 

dagegen, werden Verläufe sichtbar und Fehleranalysen 

sind nutzbar bzw. auch übertragbar 

auf andere Anlagen eines Anwenders. 

BERND KEES, Mayr Antriebstechnik, Mauerstetten 

magnetischen Sicherheitsbremsen. Das Monitoring der Sicherheitsbremsen 

erfolgt sensorlos mit dem nachrüstbaren Modul 

Roba-brake-checker. „Anwender profitieren von der permanenten 

Inspektion der Sicherheitsbremsen durch das Modul Robabrake-checker“, 

erläutert Kees. „Wird zum Beispiel die Grenztemperatur 

erreicht, ist dies ein Hinweis auf eine Schädigung der 

Bremse, auf Bremsenausfall oder gar eine falsche Auslegung. Der 

Roba-brake-checker zeigt darüber hinaus, wenn kritische Verschleißwerte 

erreicht werden. Dadurch ist eine vorbeugende 

Wartung möglich. Dies sorgt wiederum für eine höhere Anlagenverfügbarkeit.“ 

Sichtbar sind zudem Temperaturverlauf und Veränderungen 

der Parameter über die Lebensdauer. All diese Daten 

aus Störung und Normalbetrieb liefern wertvollen Input für zukünftige 

Verbesserungen und Optimierungen, zum Beispiel für 

mehr Anlagen sicherheit oder eine erweiterte Leistungsgrenze. 

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End-Getriebe, wie die hochpräzisen Kraftpakete XP + , RP + 

und RPK + sowie die Winkelvarianten XPC + , XPK + und 

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HIER LÄUFT ALLES RUND 


In vielen industriellen Anlagen sind die Antriebswellen 

Schwingungen und Stößen ausgesetzt. 

Elastomerkupplungen können diese Belastungen 

kompensieren und so die Qualität des 

Fertigungsprozesses sowie die Lebensdauer der 

Maschinen erhöhen. 

Werkzeugmaschinen müssen im täglichen Betrieb einiges 

aushalten, denn beim Kontakt des Werkzeuges mit 

dem Werkstück entstehen Schwingungen, die sich 

auch auf die Maschine übertragen. Damit der Bearbeitungsprozess 

nicht unter diesen periodischen, selbsterregten 

Schwingungen leidet, verfügen die Maschinen über eine Systemdämpfung, 

die den Großteil der Vibrationen kompensiert. An Anund 

Abtriebswelle kommen außerdem elastische Kupplungen zum 

Einsatz, die die Schwingungen dämpfen. 

INDIVIDUELLE KUPPLUNGEN DURCH 

BAUKASTENSYSTEM 

Die KBK Antriebstechnik GmbH aus dem bayerischen Klingenberg 

ist Spezialist für die Fertigung dieser Kupplungen, die nicht nur 

Schwingungen abmildern, sondern auch Wellenversatz ausgleichen. 

Das Unternehmen produziert sie in verschiedenen Baureihen und 

Größen für unterschiedliche industrielle Anwendungsbereiche und 

kann sie dank eines Baukastensystems günstig anbieten. Ein weiterer 

Vorteil der Unterfranken ist ihre Flexibilität: Sie fertigen sowohl 

kleine als auch große Losgrößen und berücksichtigen dabei auch 

individuelle Wünsche. „Jeder Kunde soll die beste Lösung für 

seine Anwendung bekommen“, findet KBK-Geschäftsführer Sven 

Karpstein. 

Im Bereich der Elastomerkupplungen bietet KBK acht verschiedene 

Baureihen an, die alle komplett spielfrei sind. Diese Eigenschaft 

erreicht KBK durch die Vorspannung des Elastomers. Die Spielfreiheit 

macht sich in einem ruhigeren Lauf der Welle bemerkbar und 

trägt zusammen mit sogenannten Kupplungssternen zu einem 

schwingungsarmen Betrieb von Maschinen und Anlagen bei. Unter 

Autor: Thomas Walzel, Sales, KBK Antriebstechnik GmbH, 

Klingenberg am Main 

Kupplungssternen versteht man Zahnkränze aus Polyurethan, die 

zwischen die Kupplungsnaben gesteckt werden und dort die über 

die Welle übertragenen Stöße abdämpfen. Je nachdem, wie groß 

die zu neutralisierenden Schwingungen sind, werden Zahnkränze 

in unterschiedlichen Shorehärten verwendet. Bei geringen Schwingungen 

oder leichten Stößen wählt man einen Elastomerkranz mit 

geringen dämpfenden Eigenschaften und hoher Torsionssteife, bei 

stark schwingenden Systemen einen Kranz mit hohem Dämpfungsgrad 

und entsprechend niedriger Torsionssteife. Die Elastomerkupplungen 

von KBK können je nach Kupplungsgröße mit Zahnkränzen 

in Shorehärten zwischen 64 ShD und 98 ShD ausgestattet 

werden. 

FÜR BREITEN ANWENDUNGSBEREICH GEEIGNET 

Da die Verbindungselemente über Bohrungen von 2 bis 60 mm 

verfügen und für Drehmomente zwischen 0,5 und 525 Nm sowie 

Drehzahlen von 3 750 min -1 bis 47 500 min -1 ausgelegt sind, eignen 

sie sich für einen weiten Anwendungsbereich. Die Montage der 

Kupplungen gestaltet sich sehr einfach, da sämtliche Baureihen 

axial gesteckt werden können. Bei der KBE2H hat es der Anwender 

noch leichter: Diese Kupplung wird in Halbschalenbauweise gefertigt, 

sodass die zu verbindenden Wellen schon vor der Montage der 

Kupplung komplett ausgerichtet werden können. Die Kupplung 

wird anschließend einfach oben und unten auf die Welle gesetzt 

und mit Klemmbügeln fixiert. 

SCHWINGUNGSARME POSITIONIERUNG 

Elastomerkupplungen von KBK puffern aber nicht nur in Werkzeugmaschinen 

Schwingungen und Stöße wirkungsvoll ab, auch in 

der Druckindustrie oder im Bereich der erneuerbaren Energien 

dämpfen sie Vibrationen – beispielsweise in Photovoltaik-Anlagen. 

Die Bauteile sind dort in den Ein- bzw. Zweiachsnachführungssystemen 

verbaut, die die Stellung der Kollektoren zur Sonne regeln. 

Zwischen Getriebemotor und Antriebsspindel gleichen die Kupplungen 

Wellenversatz aus und neutralisieren eventuell bei der Verstellung 

der Kollektoren auftretende Schwingungen. Auf diese Weise 

können die PV-Module ruhig und präzise geführt werden, wodurch 

sich die Lebensdauer der Anlage erhöht und die Stromausbeute 

vergrößert wird. 

Für den begrenzten Bauraum der Anlagen eignet sich besonders 

die kompakte KBE4, die für Drehmomentbereiche von 12,5 bis 

325 Nm gefertigt wird und für Wellendurchmesser von 4 bis 45 mm 

erhältlich ist. 


HANDLINGAUFGABEN PRÄZISE ERLEDIGEN 

Mit den elastischen Kupplungen von KBK dämpfen auch die Ingenieure 

der Münchner Firma Getotec Stöße und Schwingungen an 

ihren Linearsystemen. Getotec konstruiert und fertigt unter anderem 

PFS-Präzisionsschlitten, die für Positionieraufgaben im Handling- 

Bereich und im Maschinenbau eingesetzt werden. Hier stellen die 

Elastomerkupplungen vom Typ KBE2 eine gerade, spielfreie Verbindung 

zwischen Spindelachse und Motor her. Der Stabilität 

dieser Verbindung kommt eine große Bedeutung zu: Eine möglichst 

schwingungsarme Verbindung von Welle und Motor ist wichtig, 

damit die Anlage präzise Positionierbewegungen ausführen kann. 

Neben den hervorragenden Dämpfungseigenschaften sprachen 

auch ihre platzsparende Bauweise, die minimale Masse und ihre 

hohe Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen für die KBE2. 

FLEXIBLE FERTIGUNG UND 

SCHNELLE LIEFERUNG 

KBK fertigt alle Elastomerkupplungen standardmäßig mit Aluminium-Naben. 

„Auf Wunsch liefern wir sie aber auch als Sonderanfertigung 

oder in Edelstahl“, so Karpstein. Bei den Durchmessern 

ist KBK ebenfalls flexibel: „In unserem Katalog sind sie zwar nach 

oben hin begrenzt, auf Anfrage produzieren wir aber jedes gewünschte 

Maß.“ 

Die große Flexibilität ist die eine, die Schnelligkeit die andere 

große Stärke der Antriebstechnik-Spezialisten: Dank ihres Baukastensystems 

sind sie in der Lage, nahezu alle Kupplungen 

innerhalb von zwei Stunden zu produzieren und per Direktkurier 

Beim Betrieb von Etiketten-Druckmaschinen entstehen Vibrationen, 

die die Druckqualität negativ beeinflussen können: Elastomerkupplungen 

gleichen die Schwingungen aus und ermöglichen so 

beste Druckergebnisse 

zu versenden. Insbesondere bei Notfällen können die Klingenberger 

deshalb schnell Abhilfe schaffen, sodass die betroffenen Maschinen 

in kurzer Zeit wieder einsatzbereit sind. 

Bilder: Aufmacher: KBK Antriebstechnik GmbH, Bild: Oli_ok – stock.adobe.com 

www.kbk-antriebstechnik.de 

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ZWEI RITZEL – ACHT ZWEI RITZEL – ACHT GETRIEBE GETRIEBE 

Integrierte Getriebe-Ritzel-Kombinationen, 

sogenannte Ritzel-Getriebe, eignen sich 

ideal für Zahnstangen-Applikationen, wie 

sie in vielen Bereichen des Maschinenbaus 

Anwendung finden. Jetzt hat ein Getriebehersteller 

sein Portfolio an Planetengetrieben 

um eine zusätzliche Option mit montiertem 

Ritzel aus eigener Produktion erweitert. 

ZAHLREICHE KOMBINATIONSMÖGLICHKEITEN 

Konkret stehen zwei Ritzel-Arten zur Auswahl: Entweder ist das 

Ritzel auf der verzahnten Abtriebswelle des Getriebes montiert, 

wobei eine Innenverzahnung gemäß DIN 5480 für die notwendige 

Verbindungssicherheit sorgt. Oder das Ritzel ist für Getriebe mit 

Flansch-Abtriebswelle konzipiert und mit einer nach EN ISO 9409-1 

genormten, mechanischen Schnittstelle ausgestattet. 

Die Option Ritzel kann mit insgesamt acht Getriebebaureihen 

kombiniert werden: Darunter ist je ein Koaxialplanetengetriebe mit 

Abtriebswelle (PLHE) und mit Abtriebsflansch (PFHE) aus der 

Economy Line, die langlebige und leistungsstarke Standardgetriebe 

mit ausgezeichnetem Preis-Leistungs-Verhältnis umfasst. Bei der 


Wenn bei einem Zahnstangenantrieb die rotatorische 

Bewegung des elektrischen Antriebsmotors in einen 

linearen Schub umgesetzt wird, wirken am angetriebenen 

Ritzel hohe Radial- und Axialkräfte. Integrierte 

Getriebe-Ritzel-Kombinationen tolerieren diese spezifischen Kräfte 

aufgrund ihrer hohen mechanischen Belastbarkeit besonders gut. 

Die von Neugart speziell für solche Ritzel-Zahnstangen-Anwendungen 

entwickelten Planeten- und Winkelplanetengetriebe nutzen 

dabei Ritzel aus eigener Produktion. Somit ist die beste technische 

Abstimmung zwischen Ritzel und Getriebe gewährleistet. 

Darüber hinaus verfügen die Getriebe auch über leistungsfähige 

Kegel- und Schrägrollenlager in der Abtriebswellenlagerung. Diese 

sind sehr steif, sodass trotz der auftretenden Radial- und Axialkräfte 

selbst hohe Gewichte dynamisch bewegt werden können. Dabei ist 

eine hohe Varianz an Getriebemodellen, Baugrößen und Übersetzungen 

verfügbar, um Optimierungen der Geschwindigkeit und 

der übertragbaren Drehmomente in Kombination mit dem Ritzel 

punktgenau abzubilden. 

Die neuen Getriebe-Ritzel-Kombinationen von Neugart lassen 

sich mit fast allen Zahnstangen am Markt einsetzen, soweit diese 

das gleiche Modul und die gleiche Verzahnungsart (schräg- oder 

geradverzahnt) wie das Ritzel haben. Darüber hinaus ist die hohe 

Verzahnungsqualität des Ritzels für die Kompatibilität der entsprechenden 

Zahnstange ein großer Vorteil. 

Autor: Sven Borho, Teamleiter Produktmanagement, 

Neugart GmbH, Kippenheim 

DIE OPTION RITZEL KANN MIT 

INSGESAMT ACHT GETRIEBEBAU- 

REIHEN KOMBINIERT WERDEN 

Precision Line, die für die hohe Genauigkeit von Präzisionsgetrieben 

steht, sind es jeweils zwei Koaxialplanetengetriebe mit Abtriebswelle 

(PSN und PLN) bzw. Abtriebsflansch (PSFN und PLFN) und jeweils 

ein Winkelplanetengetriebe (WPLN und WPSFN). 

Die Getriebe mit Ritzel können dabei Vorschubkräfte bis zu 

30 000 N aufnehmen und eine maximale Vorschubgeschwindig - 

keit von 650 m/min erreichen. Die Vorschubkraft und Vorschubgeschwindigkeit 

sind abhängig von der Getriebebaugröße und 

Getriebeübersetzung. 

GETRIEBE-RITZEL-MOTOR-KOMBINATIONEN 

EINFACH KONFIGURIEREN 

Nicht zuletzt sind die neuen Ritzel-Getriebe bereits in die leistungsstarken 

und intuitiv bedienbaren Konfigurationstools Tec Data Finder 

(TDF) und Neugart Calculation Program (NCP) von Neugart integriert: 

So lassen sich die passenden Komponenten einfach und 

zeitsparend ermitteln und die optimalen anwendungsspezifischen 

Motor-Getriebe-Ritzel-Kombinationen bestimmen. 

Bild: Neugart GmbH 

www.neugart.com 


Der Konstrukteur Mar quarter page.pdf 1 14.02.2020 09:37:25 

ONLINETOOL FÜR ÖLBREMSEN UND 

HYDRAULISCHE BREMSZYLINDER 

Konstrukteuren 

ist es nun 

möglich, für 

unterschiedlichste 

Anwendungen 

Ölbremsen und 

hydraulische 

Bremszylinder 

zu jeder Zeit auf 

der Homepage 

der ACE 

Stoßdämpfer GmbH auszulegen und direkt bestellen zu können. 

Wie bei den anderen Online-Konfiguratoren von ACE ist auch bei 

dieser Neuheit die Bedienung einfach und intuitiv. Ob leerhubfreie 

hydraulische Bremszylinder der HBS-Familie oder Standardlösungen 

der verschiedenen HB-Typen von ACE mit 20 % Leerhub, 

mithilfe des neuen Konfigurators sind Parameter wie Bremskraftbereich 

und maximale Druckkraft mit einem Klick wählbar. 

Zudem lässt sich die Dämpfungsrichtung (P, M und N) genauso 

über das Softwarepanel anklicken wie Anbauteile und Montagezubehör. 

Ölbremsen und hydraulische Bremszylinder von ACE 

finden in zahlreichen industriellen Anwendungen als praktische 

Helfer bei der Geschwindigkeitsregulierung 

Verwendung. Zu finden ist das neue Konfigurationstool unter: 

www.ace-ace.de/de/berechnungen/bremszylinder-konfigurator.html 


WIE EINE KUPPLUNG ENTSTEHT 

Der Kupplungsspezialist R+W möchte Unmögliches möglich 

machen. Für Anwender aus allen Spitzenindustrien fertigt das 

Unternehmen Tag für Tag bedarfsgerechte, hochleistungsfähige 

Kupplungslösungen für höchst unterschiedliche Anwendungen: 

Fahrzeuge und Fortbewegungsmittel, Windräder und Bohrinseln, 

Weltraumtechnologie und medizinische Hightech- 

Geräte. Aber wie entsteht eine solche „unmögliche“ Kupplung? 

Am Anfang steht die Idee: Die hohen individuellen Anforderungen 

der Industrie an Kupplungen erfordern ein hohes Maß an 

kreativer und technischer Entwicklung. Auf der Basis jahrzehntelanger 

Erfahrungen entstehen so bedarfsgerechte Lösungen. 

Der Einsatz passgenauer Kupplungen erfordert den intensiven 

Austausch mit dem Kunden. Im persönlichen Gespräch erfragen 

die Kupplungsspezialisten die wichtigsten Parameter im Vorfeld 

der Konzeptionierung. Aus dem Kundengespräch entstehen 

präzise Konstruktionszeichnungen auf der Basis von modernen 

3D-CAD-Systemen. Durch die Integration intelligenter Schnittstellen 

steht der Kupplungsanbieter im ständigen Austausch 

mit den Kunden. 

Von der Konstruktion zur Umsetzung: Die hochpräzise Ferti 

gung ist lean-optimiert und unterliegt einer kontinuierlichen 

Prozesskontrolle. Qualitätssicherung versteht sich von selbst, 

denn eine Kupplung verzeiht keine Fehler. Und schließlich 

sorgen eine hochmoderne Lagerhaltung und ein auf die internen 

Produktionsabläufe optimierter Versand für kürzere Lieferzeiten 

und somit zufriedenere Kunden. 

Die R+W-Entwicklungsabteilung arbeitet übrigens bei 

Neu entwicklungen und Speziallösungen von Präzisions- und 

Industriekupplungen eng mit Universitäten in den Bereichen 

Smart Technology und KI zusammen. 

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EIN SPRUNG FÜR DIE WISSENSCHAFT 


Ende 2014 begann die Reise der Raumsonde 

Hayabusa 2 zum Asteroiden Ryugu. Mit an Bord 

die Landeeinheit Mascot, die vor Ort Messungen 

durchführen sollte. Sie bewegte sich auf dem 

Asteroiden mithilfe eines Sprungmechanismus 

fort, in dem ein Wellgetriebe zum Einsatz kam. 

Mit einer H-IIA-Trägerrakete der japanischen Raumfahrtbehörde 

Jaxa gestartet, hob die Raumsonde 

Hayabusa 2 nach jahrelanger Planung und Entwicklung 

am 3. Dezember 2014 vom Tanegashima Space 

Center, dem japanischen Weltraumbahnhof, ab. Dabei verfolgte die 

Hayabusa 2 – und ihre gleichnamige Mission – ein klar definiertes 

Ziel: Die Sonde sollte den erdnahen C-Typ-Asteroiden Ryugu erreichen 

und nach der Entnahme von Bodenproben zur Erde zurückkehren. 

Nach fast 3,5 Jahren gelang es der Sonde, sich dem 

Asteroiden am 27. Juni 2018 auf 20 km zu nähern und wenig später 

die vorherrschende Gravitation zu testen. 

BESTÜCKT MIT MODERNSTER TECHNIK 

An Bord der Hayabusa 2 befand sich – neben drei weiteren Rovern – 

das Landegerät Mascot (Mobile Asteroid Surface Scout). Wissenschaftliches 

Hauptziel dieser etwa 10 kg schweren, quaderförmigen 

Einheit war die In-situ-Charakterisierung von Ryugu, bei der dessen 

Oberflächeneigenschaften und -merkmale untersucht wurden. 

Neben den bekannten Eigenschaften des Weltalls, wie dem Vakuumzustand, 

den thermischen Aspekten und der zusätzlich geringen 

Schwerkraft auf dem Asteroiden, stellten insbesondere die Mobilitätseinschränkung 

sowie Platz- und Masseneinschränkung eine 

enorme Herausforderung an das Mascot-Projekt. Da einige der 

Untersuchung zugewiesenen Instrumente (u. a. Infrarot-Radiometer, 

Magnetometer, Kamera und Nahinfrarot-Hyperspektralmikroskop) 

Autor: Emre Dinler, Application Engineer Aerospace, 

Harmonic Drive SE, Limburg an der Lahn 

für eine ordnungsgemäße Leistung eine nominale Orientierung 

benötigten, war ein innovativer Mobilitätsmechanismus zum Aufrichten 

und Verlagern auf der Oberfläche des Asteroiden notwendig. 

AUSGEKLÜGELTER ANTRIEB 

Konventionelle Lösungsansätze mit Antriebsrädern wurden aufgrund 

der extremen Oberflächenunebenheiten, der geringen Schwerkraft 

sowie der Gewichtsbeschränkungen an das Projekt verworfen. Die 

zusätzliche Forderung nach hoher Zuverlässigkeit und hohem Drehmoment 

bei kompakter Bauweise konnte mithilfe eines bürstenlosen 

Gleichstrommotors in Kombination mit einem Harmonic-Drive- 

Getriebe erfüllt werden. Dieser innovative Sprungmechanismus wurde 

im Cluster für Robotik und Mechatronik (RMC) des Deutschen Zentrums 

für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt. Er ermöglicht es 

dem Lander, sich bis zur Nominalposition aufzurichten und durch 

Springen (Hopping) auf der Asteroidenoberfläche zu bewegen. 

Das Konzept der Mobilitätseinheit (MobUnit) berücksichtigt die 

unsicheren und rauen Umgebungsbedingungen auf der Asteroiden- 

01 CAD-Schnittzeichnung der 

Mobilitätseinheit mit Wellgetriebe 



oberfläche, indem der Impuls einer exzentrischen Masse mit allen 

rotierenden Teilen vollständig innerhalb der Mascot-Struktur genutzt 

wird. Durch das realisierte Hopping-Konzept in Verbindung 

mit einer vollständig redundant ausgeführten Elektronik wird eine 

sehr hohe Robustheit erreicht. Ein einziger Akteur reicht aus, um 

das System zu befähigen, sich zu verlagern und aufzurichten. Ermöglicht 

wird dies durch drei Bahnkurven mit unterschiedlichen 

Intensitätsstufen, sogenannte Trajektorien. Sobald sich der Lander 

auf der Asteroidenoberfläche wiederfindet, wird das Aufrichten 

und Springen automatisch initiiert. 

KONSTRUIERT FÜR DEN WELTRAUM 

Die Konstruktion der Mobilitätseinheit wird durch die kompakte Anordnung 

von Motor und Getriebe charakterisiert. Letzteres verfügt 

über eine Untersetzung von 1:30 und beruht auf den drei bewährten 

Elementen des Harmonic-Drive-Wellgetriebes (Bild 01): dem Circular 

Spline (hellgrün dargestellt), dem Flexspline (grün) und dem 

Wave Generator (dunkelblau). Der Exzenterarm (violett) ist in einem 

zusätzlichen Lager (hellblau) gelagert und mit einer Schraube (rot), 

die auch als MLI-Folienabstandshalter dient, an der Welle befestigt. 

Ein Hindernis für die Mechanik der Mission stellte die lange Flugphase 

von etwa 3,5 Jahren dar. Innerhalb dieses Zeitraums plante 

man prinzipiell mit keiner Bewegung der mechatronischen Hardware. 

Diese Umstände können zu einem hohen Risiko der Kaltverschweißung 

innerhalb der Lager und des Getriebes führen. Dementsprechend 

hat die Schmierung bei Weltraummissionen zwei 

Aufgaben. Die erste Aufgabe ist die Minimierung der Reibung, während 

die zweite die Vermeidung von Kaltverschweißungen fokussiert. 

Eine falsch gewählte Schmierung führt daher zu einer erheblichen 

Verminderung der Einsatzsicherheit. Aus diesem Grund wurde 

ein Getriebe mit einer Trockenschmierung aus Molybdändisulfid 

(MoS 2 

) gewählt. Molybdändisulfid bietet einen weiten Temperaturbereich, 

besitzt einen niedrigen Reibungskoeffizienten und minimiert 

das Risiko von Kaltverschweißungen. Des Weiteren lässt sich 

bei der Verwendung von MoS 2 

auf Erfahrungswerte aus Weltraummissionen 

der letzten 50 Jahre zurückgreifen. 

MISSION ERFOLGREICH ABGESCHLOSSEN 

Am 3. Oktober 2018 wurde der Mascot-Lander aus einer Höhe von 

41 m erfolgreich von Hayabusa 2 auf den Asteroiden Ryugu abgeworfen. 

Nach einem freien Fall von etwa 6 Minuten nahm Mascot 

erstmals Kontakt zur Asteroidenoberfläche auf. Bei einem Gesamteinsatz 

von 17 Stunden konnte er dank seiner Nutzlastsuite an drei 

unterschiedlichen Orten des Asteroiden wissenschaftliche Messungen 

durchführen. Die gemessene thermische Trägheit war deutlich geringer, 

als aufgrund von Labormessungen an Meteoriten erwartet 

02 Nach der Landung auf dem Asteroiden drehte sich Mascot 

automatisch in die korrekte Messposition und bewegte sich durch 

Sprungbewegungen von einer Messstelle zur nächsten 

03 Einbau von Mascot in die Raumsonde Hayabusa 2 

wurde. Darüber hinaus zeigten die Ergebnisse des radiometrischen 

Instruments eine hohe Porosität sowie eine geringe Zugfestigkeit 

im Bereich von einigen hundert Kilopascal. In Anbetracht der gesammelten 

Erkenntnisse leistete die Mascot-Mission einen wertvollen 

Beitrag zur Wissenschaft und wurde erfolgreich abgeschlossen. 

Bilder: Aufmacher-Hintergrund: Artsiom Petrushenka – stock.adobe.com, 

Sonstige: Deutsches Zentrum fuer Luft- und Raumfahrt e.V., German Aerospace 

Center (DLR) 

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02 

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DIE RICHTIGE 

WAHL 

Getriebe zählen zu den wichtigsten Komponenten in 

unzähligen Antriebssträngen. Insbesondere in der Industrie 

sorgen sie in Verbindung mit einem Elektromotor für den 

reibungslosen Betrieb von Produktionslinien. Aber welche 

Faktoren bestimmen die Wahl der Getriebeart? 


Getriebe werden primär dazu verwendet, die Drehzahl oder 

auch das Drehmoment eines Antriebs an die Erfordernisse 

der Anwendung anzupassen. In aller Regel jedoch entspricht 

die optimale Drehzahl des Elektromotors nicht der, 

die der Nutzer in seiner Anwendung benötigt. Deshalb kommen 

Motoren häufig in Kombination mit einem Getriebe zum Einsatz. 

In der Industrie kommen in erster Linie Zahnradgetriebe zum 

Einsatz. Maßgebliche Unterschiede zwischen den verschiedenen 

Formen von Zahnradgetrieben liegen in der Art der Verzahnung sowie 

im Winkel zwischen der Krafteintrittsachse und Kraftaustrittsachse. 

DAS STIRNRADGETRIEBE 

Stirnräder (Zylinderräder) sind die bekanntesten Arten von Zahnrädern. 

Die Zähne sind hierbei am Umfang eines Zylinders angeordnet. 

Dies führt auch dazu, dass bei Stirnradgetrieben die 

An- und Abtriebswelle immer parallel und in vielen Fällen koaxial 

zueinander angeordnet sind. Einstufige Stirnradgetriebe bestehen 

aus zwei Zahnrädern im Eingriff auf zwei parallelen Achsen. Je nach 

benötigtem Übersetzungsverhältnis können Stirnradgetriebe auch 

mehrstufig ausgeführt sein. 

Bei Stirnrädern beziehungsweise Zylinderrädern unterscheidet 

man verschiedene Verzahnungsarten. Die einfachste ist die Geradverzahnung. 

Als Verzahnungsform wird hier in der Regel eine Evolventenverzahnung 

verwendet. Sollen größere Drehmomente übertragen 

werden, nutzt man schrägverzahnte Stirnräder für den Aufbau des 

Getriebes. Diese rollen zudem ruhiger aufeinander ab, ermöglichen 

also leiser laufende Getriebe. Nachteil der schrägverzahnten Stirnräder 

ist, dass sie axiale Kräfte erzeugen, die wiederum von den Lagern 

des Getriebes aufgenommen werden müssen. Dies erfordert Lager, 

die sowohl Radial- und Axialkräfte aufnehmen können. 

Dieser Nachteil lässt sich mit pfeilverzahnten oder doppelschräg 

verzahnten Stirnrädern kompensieren. Diese haben die Vorteile 

der schrägverzahnten Zahnräder, erzeugen jedoch keine axiale 

Kraftkomponente. Die Herstellung dieser Zahnradtypen ist jedoch 

aufwändig und teuer, sodass diese Zahnradtypen nur in Getrieben 

mit besonderen Anforderungen zum Einsatz kommen. 

Durch die geringe Anzahl an bewegten Bauteilen haben Stirnradgetriebe 

einen hohen Wirkungsgrad. Jedoch lässt sich pro Stufe nur 

eine begrenzte Übersetzung (branchenüblich maximal 12) erreichen. 

Dies führt dazu, dass für höhere Übersetzungsverhältnisse mehrstufige 

Getriebe benötigt werden. 

DAS FLACHGETRIEBE 

Eine spezielle Bauform des Stirnradgetriebes ist das sogenannte 

Flachgetriebe. Im Unterschied zum herkömmlichen Stirnradgetriebe 

werden An- und Abtriebswelle so weit wie möglich parallel zueinander 

versetzt. Durch ihren Aufbau sind die Flachgetriebe in ihrer 

axialen Ausdehnung sehr kompakt und Platz sparend einzubauen. 

Meist handelt es sich dabei um mehrstufige Stirnradgetriebe mit 

parallelen Wellen, wovon die Abtriebswelle in der Regel als Hohlwelle 

ausgeführt ist, wodurch sich das Getriebe auf eine vorhandene 

Welle aufstecken lässt. 

DAS KEGELRADGETRIEBE 

Ein Kegelradgetriebe zeichnet sich dadurch aus, dass die Achsen 

nicht parallel zueinanderstehen, wie dies beim Stirnradgetriebe der 

Fall ist. In den meisten Fällen stehen Antriebs- und Abtriebsachse 

in einem Winkel von 90 ° zueinander. Zur Kraftübertragung werden 

hierbei Kegelräder verwendet. Bei einem Kegelradsatz spricht man 

beim größeren Kegelrad vom Tellerrad auf der Abtriebsseite und 

vom Ritzel beim kleineren Kegelrad auf der Antriebsseite. In der 

einstufigen Ausführung kann ein Übersetzungsverhältnis von i < 8 

erreicht werden. 

Um ein größeres Übersetzungsverhältnis zu erreichen, kommt eine 

Kombination aus einer oder mehreren Stirnrad- und einer Kegelradstufe 

in einem Getriebe zum Einsatz, wobei die Kegelradstufe dazu 

dient, die Drehachse um 90 ° zu drehen. Ähnlich wie beim Stirnrad 

Autor: Norbert Reisner, Leiter Getriebetechnik, Watt Drive Antriebstechnik 

GmbH (Tochter der WEG Germany GmbH), Markt Piesting, Österreich 



getriebe gibt es auch beim Kegelradgetriebe verschiedene Verzahnungsformen. 

Auch hier ist die einfachste Ausführung die Geradverzahnung. 

Jedoch geht diese mit einer relativ hohen Geräuschentwicklung 

einher. Dem lässt sich mit der sogenannten Bogenverzahnung 

entgegenwirken. Dabei läuft die Zahnlinie nicht radial, sondern in 

einem Bogen nach außen. Hierbei unterscheidet man Spiral-, Evolventen-, 

Kreis- und Zykloidenlinien. Neben der geringeren Geräuschentwicklung 

lässt sich wie beim Stirnradgetriebe auch hier ein höheres 

Drehmoment mit einer Bogenverzahnung übertragen. 

DAS SCHNECKENGETRIEBE 

Trotz seines vergleichsweisen geringen Wirkungsgrades sind Schneckengetriebe 

aufgrund ihrer vielfältigen Einsatzmöglichkeiten und 

großen Übersetzungen weit verbreitet. Im Gegensatz zu Stirnradund 

Kegelradgetrieben, die zu den Wälzgetrieben gehören, handelt 

es sich bei einem Schneckengetriebe um ein sogenanntes Schraubwälzgetriebe. 

Im Aufbau besteht das Schneckengetriebe aus der 

Schnecke und dem Schneckenrad. Eine Schnecke kann man sich 

als Schraube vorstellen. Es gibt ein- und mehrgängige Schnecken. 

Die Zähnezahl beim Zahnrad entspricht bei der Schnecke also der 

Gangzahl. 

Beim Schneckengetriebe stehen die Antriebs- und Abtriebswelle 

im rechten Winkel zueinander. Die Übersetzung eines Schneckenradsatzes 

ergibt sich aus der Anzahl der Zähne des Schneckenrades 

und der Gangzahl der Schneckenwelle zu: i = Z Schneckenrad 

/ < Z Schnecke 

. 

Mit einer großen Zähnezahl des Schneckenrades und einer eingängigen 

Schnecke lässt sich damit ein sehr hohes Übersetzungsverhältnis 

von i > 100 auf sehr geringem Bauraum erreichen. Da in der 

Regel mehrere Zähne des Schneckenrades gleichzeitig im Eingriff 

sind, lassen sich mit dem Schneckengetriebe sehr hohe Drehmomente 

übertragen. Gleichzeitig arbeiten die Getriebe durch das 

kontinuierliche Gleiten sehr geräuscharm. 

Aufgrund der Reibung, die an den Flanken von Schnecke und 

Schneckenrad entsteht, ist der Wirkungsgrad des Schneckengetriebes 

geringer als der beispielsweise von Stirnradgetrieben. Die ent ste - 

hende Reibung erfordert zudem eine gute Schmierung und bei 

großen Leistungen gegebenenfalls eine zusätzliche Kühlung. 

DAS PLANETENGETRIEBE 

Beim Planetengetriebe handelt es sich um ein Umlaufräder- oder 

Umlaufgetriebe. Im Gegensatz zu den sogenannten Standgetrieben 

haben hierbei nicht alle Zahnräder ortsfeste Drehachsen. Die Zahnräder 

mit festen Drehachsen werden als Zentral- oder Sonnenräder 

bezeichnet, die nicht ortsfesten Zahnräder heißen Planetenräder. 

Meist befindet sich ein Zentralrad im Zentrum von mindestens drei 

Planetenrädern, welche wiederum in ein sie umschließendes innenverzahntes 

Hohlrad eingreifen. Durch die symmetrische Anordnung 

der Planetenräder verteilen sich die Kräfte gleichmäßig. 

Planetengetriebe sind in unzähligen Varianten möglich mit verschiedensten 

Übersetzungsverhältnissen, je nachdem, an welcher 

Welle der Abtrieb erfolgt. Man unterscheidet Getriebe in Ausführungen 

mit festgestelltem Hohlrad, festgestelltem Sonnenrad, festgestelltem 

Steg oder den Direktantrieb. 

01 Durch die geringe Anzahl an bewegten Bauteilen haben 

Stirnradgetriebe einen hohen Wirkungsgrad 

02 Durch ihren Aufbau sind die Flachgetriebe in ihrer axialen 

Ausdehnung sehr kompakt und Platz sparend einzubauen 

03 Planetengetriebe gibt es in unzähligen Varianten mit 

verschiedensten Übersetzungsverhältnissen 

GETRIEBEARTBESTIMMENDE FAKTOREN 

WEG bietet den Getriebemotor WG20 wahlweise als Stirnradgetriebe-, 

Flachgetriebe- oder Kegelstirnrad-Getriebemotor an. Damit deckt 

WEG mit dieser Baureihe den Großteil der nachgefragten Getriebemotoren-Arten 

ab. Das WEG-Portfolio beinhaltet auch Schneckengetriebe 

und kundenspezifische Antriebslösungen. 

Kegelradgetriebe und Schneckengetriebe haben ähnliche Eigenschaften. 

Durch die rechtwinklig aufeinander stehenden Achsen 

von An- und Abtrieb lassen sie sich sehr nah an der Maschine verbauen 

und mittels Hohlwelle auf die jeweilige Maschinenwelle aufstecken. 

Das Kegelradgetriebe hat den besseren Wirkungsgrad, 

dafür ist das Schneckenradgetriebe bei hohen Übersetzungen kompakter. 

Das preisgünstigste Getriebe der oben beschriebenen Getriebearten 

ist das Stirnradgetriebe. Beim Flachgetriebe sind die 

Wellen parallel zueinander versetzt, was je nach Anwendung ein 

Vorteil dieser Bauart ist. 

Welches Getriebe in einer Anwendung zum Einsatz kommt, 

hängt neben den oben erwähnten Eigenschaften in erster Linie 

vom zur Verfügung stehenden Platz ab. Ist der Bauraum in axialer 

Richtung begrenzt, kommt typischerweise ein Kegelradgetriebe 

zum Einsatz. Ein Stirnradgetriebe wiederum hat eine längere Bauform, 

es wird dort eingesetzt, wo genügend Platz zur Verfügung 

steht. Dieses Getriebe hat den Vorteil, dass An- und Abtriebsachse 

axial angeordnet sind, also praktisch auf einer Linie liegen. Dabei 

hat das Getriebe einen mittigen Schwerpunkt, was je nach Konstruktion 

von Vorteil ist. Bauraum beziehungsweise zur Verfügung 

stehender Platz, Kosten und Wirkungsgrad sind also die wesentlichen 

Merkmale, die die Wahl des Getriebes bestimmen. 

Bilder: Aufmacher Hintergrund: Zffoto – stock.adobe.com; Sonstige: WEG Germany GmbH 

www.weg.net 

WELCHES GETRIEBE ZUM EINSATZ 

KOMMT, HÄNGT AUCH VOM ZUR 

VERFÜGUNG STEHENDEN PLATZ AB 

03 

01 

02 

04 

04 Schneckengetriebe sind aufgrund ihrer vielfältigen Einsatzmöglichkeiten 

und großen Übersetzungen weit verbreitet 



KREATIVES ENGINEERING 


Bei einem Systemspezialisten für Wälzlagerlösungen 

steht die individuelle Anwendung des 

Kunden im Vordergrund. In Abstimmung mit den 

Konstrukteuren und Entwicklungsingenieuren 

des Unternehmens entstehen durch kreatives 

Engineering maßgeschneiderte Wälzlager- und 

Baugruppenlösungen. 

Unter der Eigenmarke KBT (Knapp Bearing Technology) fertigt 

Knapp Wälzlagertechnik aus Waiblingen seit 60 Jahren 

Wälzlager- und Lineartechnikprodukte für eine Vielzahl 

von Anwendungen und Branchen. Dabei nimmt das kreative 

Engineering, also die anwendungsbezogene Entwicklung und 

Beratung für Anwender eine entscheidende Rolle ein. 

Durch das Outsourcing von ganzen Baugruppen mit Wälzlagern 

an KBT Knapp Wälzlagertechnik können Anwender ihre Produktivität 

und Flexibilität steigern. Sie können sich auf ihr Kerngeschäft 

konzentrieren und ihre Teilevielfalt reduzieren. Dies verbessert 

ihren Logistikprozess insgesamt und führt zu bedarfsorientierten 

Versorgungs- und Bevorratungskonzepten. Die Baugruppen mit 

Wälzlagern werden als Kompakt- und Systemlösungen im Detail 

mit dem Anwender entwickelt und produziert. Mögliche Fehlerquellen 

an den Baugruppen-Schnittstellen werden behoben. Die 

Funktionalität der Baugruppe wird geprüft und dokumentiert, was 

wiederum die Produktsicherheit für den Kunden erhöht. 

HÖCHSTE PRÄZISION 

Die seit Jahrzehnten bewährten Premium-Rillenkugellager von KBT 

Knapp Wälzlagertechnik werden kontinuierlich weiterent wickelt. 

Sie sind jetzt mit modifizierten Wälzlagerstählen, d. h. korrosionsbeständigen 

Stählen mit hoher Überrollfestigkeit und hohem Rein- 

Autor: Kerstin Bohn, Knapp Wälzlagertechnik GmbH, Waiblingen 

heitsgrad, verfügbar. Es werden ausschließlich Wälz lagerstähle mit 

hohem Widerstand gegen abrasiven und adhäsiven Verschleiß eingesetzt, 

die auch als Hybrid-Rillenkugellager und in Vollkeramik 

erhältlich sind. Damit kann höchste Präzision und Oberflächengüte 

erreicht werden. Auch die Form- und Rundlaufgenauigkeit, die 

wiederum die Geräuschminimierung beeinflussen, spielen bei der 

Lagerauslegung eine wesentliche Rolle. Alle KBT Premium-Rillenkugellager 

entsprechen höchsten europäischen Qualitätsnormen. 

Sie sind im hauseigenen Prüflabor zu 100 % hinsichtlich Abmessungen, 

Form und Lagetoleranz, Oberflächen beschaffenheit und 

Laufgeräuschen geprüft. 

Um die hohen Qualitätsansprüche an die Wälzlager und Lineareinheiten 

sicherzustellen, verfügt KBT Knapp Wälzlagertechnik 

über ein eigenes, professionelles Prüf- und Messlabor. Messsysteme 

von Keyence überprüfen die Einhaltung der Qualitätsnormen. 

Die Entwicklung aller Produkte erfolgt nach internationalen DIN- und 

ISO-Qualitätsstandards, die kontinuierlich überprüft und kontrolliert 

werden, u. a. durch Materialtestreports, Produktionsreports 

und Erstmusterprüfberichte. Auch die Teilenachverfolgbarkeit 

nach den Qualitätsmanagementvorgaben der Automobilindustrie 

ist sichergestellt. 

ZERTIFIZIERTE QUALITÄT 

Das Zertifizierungsunternehmen EQ-Zert hat dem Waiblinger Spezialisten 

für Wälzlagersysteme 2018 erneut attestiert, die Anforderungen 

der aktuellen Normrevision der ISO 9001:2015 zu erfüllen. Diese 

hat vor drei Jahren die alte ISO 9001:2008 ersetzt. Spätestens alle 

drei Jahre ist eine vollständige Re-Zertifizierung mit erneuter Zertifikatserteilung 

verpflichtend vorgesehen. Dieser Standard sorgt für 

eine nachhaltige Qualitätssicherung sowie einen kontinuierlichen 

Verbesserungsprozess. 

Wälzlager sind sowohl in den Abmessungen wie den Belastbarkeiten 

genormt. Ihre Bezeichnungen sind nach einem ISO-zertifizierten 

Prinzip aufgebaut und in Online-Katalogen hinterlegt. 

Allein für gängige Wälzlagerserien gibt es dreißig unterschiedliche 

Kategorien. 

Bilder: KBT Knapp Wälzlagertechnik 

www.knapp-waelzlagertechnik.de 


ROBUSTES SCHIENENSYSTEM 

Hepco Motion stellt mit dem DTS+-Schienensystem 

die jüngste Ergänzung seiner Driven- 

Track-System-Reihe vor. Das DTS+ weist die 

Hauptmerkmale des PRT-Schienensystems und 

des ursprünglichen DTS von Hepco Motion auf 

und kombiniert diese mit einer hochbelastbaren 

Verbindung von dem Laufwagen zum 

Antriebsriemen. Im Unterschied zum DTS sind beim DTS+ die Laufwagen fest am Riemen 

fixiert, wodurch höhere Antriebskräfte übertragen werden können. So kann auch bei 

höherer Nutzlast und größerer Geschwindigkeit die Positioniergenauigkeit von ± 0,05 mm 

beibehalten werden. DTS+ kann Lasten von bis zu 400 N handhaben und erreicht Geschwindigkeiten 

von bis zu 1,5 m/s beim Tragen leichterer Lasten. Das DTS+ eignet sich 

im Vergleich zum DTS für Anwendungen mit höheren Lasten, in Fällen, wo eine vertikale 

Ausrichtung des Systems notwendig ist, oder wenn der freie Raum innerhalb des Führungssystems 

für die Integration von Zusatzausrüstung benötigt wird. Einsatzmöglichkeiten 

finden sich insbesondere in der Montage, Verpackung und Lebensmittelproduktion. 

Wie DTS und DTS2 wird auch DTS+ als Komplettpaket mit Antriebsrädern und Riemen 

zusammen mit allen zusätzlichen mechanischen Teilen geliefert. 

DTS+ ist in einer großen Auswahl an Systemgrößen erhältlich, wobei jede Systemgröße drei 

Optionen an Antriebsrädern bietet. Die Anzahl der Laufwagen ist nur durch ihre Größe und 

dem erforderlichen Abstand zwischen den Laufwagen auf dem System begrenzt. 

www.hepcomotion.com/de 

KOMPAKTER LINEARANTRIEB MIT HOHEN LASTAUFNAHMEN 

DER 

KONSTRUKTEUR 

Newsletter 

DER E-MAIL-SERVICE 

für Konstruktions leiter 

und Konstrukteure, Entscheider 

in disziplinübergreifenden 

Konstruktions- und 

Entwicklungs prozessen 

im Maschinenbau 

und in der Elektrotechnik. 

AKTUELLE INFORMATIONEN 

rund um die Themen 

Antriebstechnik, Fluidtechnik, 

Automatisierungs technik, 

CAD/CAM/PLM, Verbindungsund 

Werkstofftechnik 

sowie Konstruktionselemente. 

Der kolbenstangenlose Linearantrieb HLR von Parker Hannifin bietet hohe Lastaufnahmen 

und große Vorschubkräfte. Das erlaubt den Einsatz kleinerer Baugrößen. 

Der elektromechanische Linearaktuator wurde für OEM-Anwendungen entwickelt. 

Die Verbindungswellen in verschiedenen Längen und das Zubehör ermöglichen den 

einfachen Aufbau von doppel- oder mehrachsigen Portalsystemen. Das zahnriemengetriebene 

lineare Antriebssystem bietet durch seine Konstruktion mit Kugelumlaufführung 

eine Tragfähigkeit von 3 847 N basierend auf einer theoretischen Lebensdauer 

von 8 000 km. Es gewährleistet eine sehr geradlinige Bewegung über den gesamten 

Hubbereich. So kann man mit dem Antriebssystem zuverlässige Mehrachslösungen 

realisieren. Zudem eignet sich die Baureihe auch für viele Automatisierungsanwendungen. 

Typische Einsatzbereiche sind Verpackungsmaschinen, Förder- und Zuführsysteme sowie 

andere Anwendungen, bei denen große Lasten in engen Bauräumen bewegt werden. 

www.parker.com 

SCHRÄGNADELLAGER UND GETRIEBE FÜR 

ROBOTIK-ANWENDUNGEN 

Leichtbaurobotern und Cobots wird im Automatisierungsumfeld 

Präzisionsarbeit abverlangt. Komponenten 

von Schaeffler unterstützen diesen Anspruch: So 

kommt das neue zweireihige Schrägnadellager XZU 

sowohl als Gelenkarmlager als auch als Hauptlagerung 

für das Präzisionsgetriebe RTWH zum Einsatz. 

Beim XZU erhöht sich im Vergleich zu Kreuzrollenlagern 

bei gleichbleibender Baugröße die Anzahl 

tragender Wälzkörper. Anwender können kleinere 

Lagergrößen wählen und sparen Raum und Gewicht. 

Zudem führt die X-Anordnung der Nadeln in zwei 

Laufbahnen zu Stützabständen. Folge ist eine um 

etwa 30 % erhöhte Steifigkeit. Darüber hinaus soll durch die Wälzkörperführung in 

Käfigen eine um 20 % reduzierte Reibung erreicht werden. Das einbaufertige Untersetzungsgetriebe 

Speed Reducer bietet Schaeffler in Silk-Hat-Ausführung an. Je nach 

Baugröße sind Untersetzungen von 50 - 150 möglich. Daraus resultierende Drehmomente 

werden in Kombination mit dem Schrägnadellager XZU verlustfrei übertragen. 

www.schaeffler.com 

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GELENKIGER 

FLITZER 


Kompakt und wendig: Mit diesen Eigenschaften 

will ein neuartiges E-Cargofahrrad punkten. Um 

auch bei der Wartungsintensität die Nase vorn zu 

haben, setzt der Hersteller auf schmiermittelfreie 

Gleitlager und Gelenkköpfe aus Hochleistungskunststoffen. 

Der Hinterhof eines Bürokomplexes in Köln: Manuel Prager, 

Geschäftsführer des Kölner Unternehmens Chike, steigt 

auf sein E-Cargobike und tritt in die Pedale. In wenigen 

Sekunden beschleunigt das elektrische Dreirad mit einem 

250-Watt-Motor auf 25 km/h, neigt in der Kurve die Räder und 

schießt über einen Hügel. Ein ungewohnter Anblick, schließlich 

handelt es sich nicht um ein Mountainbike oder Motorrad, sondern 

um ein Lastenfahrrad. Vor der Hintertür des Geschäfts wieder angekommen, 

steht Prager der Fahrspaß ins Gesicht geschrieben. Er 

erzählt, wie sein Bruder Tobias Prager, ein studierter Physiker, auf 

die Idee gekommen ist, das neuartige Transportrad zu entwickeln. 

„Als mein Bruder und meine Schwägerin ihr zweites Kind bekamen, 

haben sie sich auf die Suche nach einem Transportrad für die 

Stadt gemacht – als Alternative zum Auto. Die Räder auf dem Markt 

waren ihnen allerdings zu lang oder zu klobig und behäbig“, sagt 

Prager. „Deswegen hat er Chike entwickelt. Ein elektrisches Cargobike, 

das mit 73 cm Breite kompakt genug ist, um durch alle gängigen 

Türen zu passen, und mit unter 2 m Länge so leicht und wendig 

fahrbar ist wie ein klassisches Fahrrad.“ Chike betritt mit diesem 

Produkt einen Wachstumsmarkt. 39 200 E-Cargobikes gingen 2018 

Autor: Thomas Preißner, Geschäftsbereich igubal®-Gelenklager, 

igus GmbH, Köln 

laut Zweirad-Industrie-Verband (ZIV) über die Ladentheke – ein 

Wachstum von 80 % im Vergleich zum Vorjahr. Damit werden elektrische 

Lastenräder auch zu einer Stütze der Verkehrswende. In Zeiten 

von Luftverschmutzung und drohenden Verkehrsinfarkten in Großstädten 

sind alternative Fortbewegungsmittel wichtiger denn je. 

GEFEDERTES NEIGEFAHRWERK 

Das Neigefahrwerk macht das Lastenfahrrad wendig. Der Fahrer 

kann sich wie mit einem normalen Fahrrad in die Kurven legen. 

Es ist dadurch auch möglich, den Schwerpunkt höherzulegen und 

den Kindersitz über den Rädern zu montieren. Das führt im Vergleich 

zu klassischen dreirädrigen Lastenrädern zu einer schmaleren 

Spurbreite. „Die Konstruktion dieses Neigefahrwerks mit 

Doppel-Querlenkersystem war eine unserer größten Herausforderungen“, 

erinnert sich Prager. Unter anderem galt es, passende 

Bauteile zu finden – etwa Gelenkköpfe für die Spurstangen oder 

Gleitlager für die Querlenker, die leicht, wartungsarm und witterungsbeständig 

sind. 

KORROSIONSBESTÄNDIGE GELENKKÖPFE 

Fündig wurde Chike bei Igus – der motion plastics Spezialist aus 

Köln entwickelt seit über 55 Jahren Produkte aus Hochleistungskunststoffen 

für bewegte Anwendungen. An den Spurstangen, die 

die Lenkbewegungen auf die Vorderräder übertragen, kommen 

Igubal-Gelenkköpfe zum Einsatz. Die Besonderheit: Die Bauteile 

bestehen nicht aus Metall, sondern sind vollständig aus Kunststoff 

gefertigt. „Die Lager sind in feuchter oder nasser Umgebung korrosionsbeständig, 

unempfindlich gegen Schmutz, temperaturbeständig 

bis - 30 °C und somit ideal geeignet für den Einsatz in einem 

Cargobike“, erklärt Kai Schmitz, technischer Verkaufsberater bei 

Igus. „Zudem haben die Lager Dämpfungseigenschaften und verbessern 

dadurch das Fahrgefühl. Nicht zuletzt wiegen sie nur ein 

Fünftel herkömmlicher Lagergehäuse aus Metall und sind kostengünstiger.“ 


01 

03 

01 Bei der Lagerung des Querlenkers kommen zylindrische schmiermittelfreie 

Kunststoffgleitlager zum Einsatz 

02 An den Spurstangen sitzen Gelenkköpfe, die korrosionsbeständig 

und unempfindlich gegen Schmutz sind 

02 

03 Auch beim Schließmechanismus für eine Transportbox sind 

schmiermittelfreie Stehlager eingebaut 

GLEITLAGER OHNE SCHMIERUNG 

Auch bei der Lagerung des Querlenkers und in der Neigungsblockierung 

kommen Produkte von Igus zum Einsatz: zylindrische Iglidur-Gleitlager. 

Ihre Besonderheit: Anders als metallische Lösungen 

benötigen diese Lager aus Tribo-Polymeren keine Schmierung. 

Denn in das Material ist ein Festschmierstoff integriert. Im Betrieb 

sorgt Mikroabrieb dafür, dass sich Teilchen des Schmierstoffs freisetzen 

und auf der Wellenoberfläche einen Selbstschmiereffekt 

erzeugen. Der Vorteil: ein verschleißarmer und wartungsfreier Trockenlauf, 

der die Brieftasche des Besitzers schont. „Unsere Lastenräder 

sind nicht wartungsintensiver als normale Räder, denn die 

Neigungstechnik ist praktisch wartungsfrei“, bestätigt Prager. 

treibende verfügbar. Es kostet rund 5 500 EUR. Ein Preis, der sich in 

Anbetracht der langen Nutzungsdauer relativiert. Denn die Lastenträger 

sind austauschbar. Sind die Kinder groß genug, um Fahrrad 

zu fahren, können die Eltern die Kinderkabine gegen eine Ladefläche 

oder Transportbox austauschen und selbst große Wochenendeinkäufe 

mit dem Fahrrad erledigen. 

Bilder: Aufmacher: Chike; Hintergrund: xyz+ – stock.adobe.com; Sonstige: Igus 

www.igus.de 

EINE ERFOLGSGESCHICHTE 

Das Start-up hat bereits mehrere Preise eingefahren, u. a. den Eurobike 

Gold Award, einen der renommiertesten Preise in der Fahrradbranche, 

sowie beim Startup Cycling Pitch, einem Wettbewerb, den 

GELENKKÖPFE UND GLEITLAGER 

AUS HOCHLEISTUNGSKUNSTSTOFFEN 

MACHEN DAS ELEKTRISCHE 

LASTENFAHRRAD WARTUNGSARM 

04 Haben gemeinsam ideale Gelenkköpfe und Gleitlager für das 

Neigefahrwerk gefunden: Manuel Prager, Geschäftsführer des Kölner 

Unternehmens Chike (rechts), und Kai Schmitz, technischer Verkaufsberater 

bei Igus 

das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) 

unterstützt. Und auch bei Vergleichstests in Fahrradzeitschriften 

schneidet Chike sehr gut ab. So kann sich Chike Testsieger des großen 

Bike-Bild-Cargobike-Langzeittests nennen. Immer mehr Händler 

nehmen das E-Cargobike in ihr Sortiment auf – nicht nur in 

Deutschland, sondern auch in Belgien, Österreich, Dänemark, der 

Schweiz und im Land der Fahrräder, in Holland. Derzeit ist das 

Gefährt in den Versionen E-Kids für Eltern und E-Cargo für Gewerbewww.derkonstrukteur.de 

DER KONSTRUKTEUR 2020/ASB 35


SCHIENEN 

FÜR DIE SCHIENE 


Zughersteller haben hohe Anforderungen an 

die in ihren Bahnen eingesetzte Lineartechnik. 

Größtmögliche Sicherheit, ein langlebiger 

und wartungsarmer Betrieb sowie geringe 

Betriebskosten sind dabei das A und O. 

Einsteigen bitte, die Türen schließen sich. Vorsicht bei der 

Abfahrt.“ – Wer in der Bahn sitzt, ist bereits mit verschiedensten 

Lineartechnik-Komponenten in Kontakt gekommen. 

Ob Türen, Sitze, Tische, mobile Tritte oder Batterieund 

Aggregatauszüge: Für zahlreiche Zugkomponenten liefert Rollon, 

ein Spezialist für lineare Bewegungssysteme, zuverlässige und flexible 

Teleskop- und Linearführungen. Effizienz beim Transport 

und die Sicherheit der Fahrgäste haben dabei absolute Priorität. 

„Eisenbahnbauteile werden täglich unter schwierigen Umgebungsbedingungen 

eingesetzt. Dazu gehören Schmutz, Feuchtigkeit, 

starke Beanspruchung, Bremsabrieb sowie korrosive Stoffe, die die 

Bauteile beschädigen können“, erklärt Jörg Lillpopp, Vertriebsleiter 

bei Rollon. „Selbst scheinbar unauffällige Substanzen wie menschliche 

Haare können sich mit der Zeit ansammeln und den reibungslosen 

Betrieb der Komponenten gefährden. Qualitativ hochwertige 

sowie korrosionsgeschützte Bauteile sind daher das A und O.“ 

LINEARTECHNIK AUF REISEN 

Lillpopp weiß, wovon er spricht. Die Lineartechnik-Experten von 

Rollon verfügen über mehr als zwei Jahrzehnte Erfahrung im Railway-Bereich 

und kennen die Bedürfnisse ihrer Kunden ganz genau. 

„Gerade Customising ist ein großes Thema, denn die branchenspezifisch 

extrem hohen Anforderungen an Zuverlässigkeit, Lebensdauer, 

Sicherheit und Wartungsfreiheit lassen sich nur selten mit Standard- 

Autor: Klaus-J. Hermes, Marketingleitung Rollon GmbH, Düsseldorf 

komponenten abdecken. Zumal der vorhandene Bauraum für unsere 

Systeme in den meisten Fällen auf ein Minimum beschränkt ist“, 

erklärt der Vertriebsleiter. „Dabei geht es in der Regel nicht um Modifikationen 

einzelner Schienen. Oft sind ganzheitliche Lösungen 

gefragt, die die Funktionsweise der gesamten Mechanik im Bereich 

der Linearkomponenten mit einbeziehen.“ Heimspiel für Rollon. Der 

Düsseldorfer Automationsexperte bietet ein einzigartiges Know-how 

in puncto Entwicklung, Fertigung und Anwendung unter einem 

Dach. Auf Basis eines umfassenden modularen Systems an unterschiedlichsten 

Teleskopschienen, Linearführungen und Linearachsen 

realisiert der Komplettanbieter wirtschaftliche, flexible und sichere 

Lösungen, die die individuellen Leistungs- und Wartungsspezifi - 

ka tionen zu hundert Prozent erfüllen – von Standardsystemen bis 

zu komplett kundenspezifischen Baugruppen. 

SICHERHEIT UND ZUVERLÄSSIGKEIT 

HABEN VORFAHRT 

Einen Schwerpunkt der Rollon-Aktivitäten bilden dabei die Zugtüren 

sowie Bahnsteigtürsysteme. „Bei Sicherheit und Zuverlässigkeit 

gibt es hier keinerlei Kompromisse“, betont Lillpopp. „Die Türen 

müssen sich zum Ein- und Aussteigen schnell und problemlos öffnen 

lassen – auch im Notfall. Zudem wirken sehr hohe Kräfte auf 

die Türen, wenn sich zwei Hochgeschwindigkeitszüge unterwegs 

auf der Strecke begegnen.“ Erste Wahl sind daher kundenspezifisch 

angepasste Kugelsysteme auf Basis der Easyslide oder Telescopic- 

Rail-Systeme. Die robusten Komponenten nehmen die auftretenden 

hohen Kräfte auf und verfügen dank der gehärteten Laufflächen 

über optimale Laufeigenschaften mit hoher Lebensdauer. 

Die internen Läufer der Easyslide-Linearführungen garantieren 

ein besonders kompaktes System mit hoher Tragfähigkeit. Auch die 

Teleskopschienen der Telescopic Rail sind sehr widerstandsfähig, 

selbst bei maximaler Belastung in voll ausgefahrenem Zustand 

weisen sie nur geringe Durchbiegung auf. Optional sind diverse 

Verriegelungs-, Dämpfungs- und Stoppmechanismen sowie ein 

breites Spektrum an Korrosionsschutz-Oberflächenbehandlungen 

verfügbar. „Wenn gewünscht, entwickeln wir für unsere Kunden 



selbstverständlich auch maßgeschneiderte Speziallösungen“, hebt 

Lillpopp hervor. Für einen barrierefreien Zugang zum Fahrgastraum 

sorgen ausfahrbare Schiebetritte im Eingangsbereich der Türen. 

Hier haben sich sowohl Kugel- als auch Rollensysteme bewährt. 

VOM FLUGZEUG ZUM ZUG 

Seit Jahren arbeitet Rollon mit führenden Herstellern von Flugzeugsitzen 

zusammen und liefert hochbelastbare und biegesteife Teleskopschienen, 

die sich durch einen geräuscharmen Betrieb, lange 

Haltbarkeit sowie kompromisslose Stabilität auszeichnen. Jetzt 

bringt der Spezialist für Sitzverstellungen im Aviation-Bereich seine 

Expertise auch auf die Schiene und realisiert genau auf die Kundenanforderungen 

zugeschnittene Lösungen – seien es Standardsitze 

oder Spezialausführungen, die sich in eine komplett liegende Position 

bringen lassen. „Teleskopschienen und Linearführungen für 

Sitze müssen den Reisenden reibungslos und unauffällig dienen“, 

erzählt Lillpopp „Gerade auf langen Bahnfahrten sind natürlich 

auch Komfort und Ergonomie besonders wichtig.“ Die Linearsysteme 

von Rollon vereinen beides mit kompakter Bauweise und mechanischer 

Robustheit. Sie verfügen über eine exzellente Selbstausrichtung 

sowie gehärtete und geschliffene Führungsbahnen und bieten 

einen leichten, ruhigen Lauf. Einer angenehmen und bequemen 

Fahrt steht so nichts mehr im Wege. 

BAHNTECHNIK IM WANDEL 

Neben Zugtüren, Bahnsteigtürsystemen und Sitzen finden sich die 

linearen Führungsschienen von Rollon auch an Tischen, Innentüren, 

Rampen für Rollstühle, Kinderwagen und Gepäck sowie ausziehbaren 

Behältern für die Wartung von Batterien oder HVAC-Systemen. 

Für verstellbare Tische kommen vor allem die prägerollierten X-Rail- 

Führungen zum Einsatz. Sie eignen sich ideal für Anwendungen, bei 

denen ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis sowie eine hohe Widerstandfähigkeit 

gegen Korrosion gleichermaßen erwünscht sind. Auch 

bei Innentüren sind meist sehr kostengünstige Lösungen gefragt. 

„Wie überall verändert sich auch in der Bahntechnik der Bedarf 

durch technischen Fortschritt oder sich ändernde Anforderungen 

kontinuierlich“, so Lillpopp. „Nehmen wir zum Beispiel die Batterieauszüge. 

Durch die Entwicklung der E-Mobilität haben Qualität 

und Haltbarkeit der Batterien ein ganz neues Level erreicht. Die 

Batterien sind heute sehr viel leichter und leistungsfähiger. Mussten 

sie früher jedes Quartal gewartet und gewechselt werden, reicht inzwischen 

ein- bis zweimal jährlich.“ Das reduziert natürlich auch 

die Ansprüche an Batterie- und Aggregatauszüge. Waren Teleskopschienen 

mit hoher Überlastfähigkeit einst ein Muss, ist diese Eigenschaft 

mittlerweile nicht mehr so ausschlaggebend. Ob besonders 

tragfähig, kosteneffizient, kompakt, leichtgängig oder langlebig – 

mit seinem modularen Sortiment ist Rollon flexibel und deckt alle 

Marktanforderungen ab. 

IMMER IN DER RICHTIGEN SPUR 

WO IMMER ETWAS IM UND AM ZUG 

BEWEGT ODER VERSTELLT WIRD, 

FINDET SICH LINEARTECHNIK 

Damit Teleskopführungen und andere Linearführungen während 

der garantierten Lebensdauer zuverlässig arbeiten, müssen die Metallteile 

mit haltbaren Korrosionsschutzbeschichtungen versehen 

sein. Tatsächlich erfordern die anspruchsvollsten Anwendungen 

im Bahnbetrieb Komponenten, die dem in der Industrie üblichen 

Salzsprühnebeltest nach ISO 9227 NSS (neutraler Salzsprühnebel) 

bis zu 500 Stunden standhalten. Mit Rollonaloy hat Rollon eine leistungsstarke 

Oberflächenbehandlung im Programm, die diesen Test 

nicht nur spielend meistert, sondern ihn sogar um 44 % übertrifft: 

720 h hat die Rollon-Komponente ohne das geringste Anzeichen 

von Korrosion überstanden. Darüber hinaus bietet das Unternehmen 

Oberflächenbehandlungen für die unterschiedlichsten Anwendungen, 

beispielsweise für Teile, die seltener bewegt werden oder gegen 

schädliche Umgebungseinflüsse besser abgeschirmt sind. 

DIE WEICHEN RICHTUNG ZUKUNFT SIND GESTELLT 

01 

Auf und zu, rein und raus, hoch und runter, jede Fahrt, immer 

wieder – ob in Trams, Regionalbahnen oder Hochgeschwindigkeitszügen: 

Lineartechnik von Rollon meistert die hohen Anforderungen 

der Eisenbahnindustrie hervorragend. Längst haben sich 

die sicheren, langlebigen und kompakten Teleskopschienen und 

Linearführungen rund um den Globus als zuverlässige Reisebegleiter 

bewährt und werden von den größten Zugherstellern verbaut. 

„Auch für unser internationales Wachstum gehört der Railway- 

Bereich zu den Haupttreibern. So sind unsere Bahntechnik-Anwendungen 

beispielsweise in Indien, China oder Russland ebenfalls ein 

wichtiger Bestandteil unserer Strategie“, verdeutlicht Lillpopp. Keine 

Frage: Die Signale stehen auf grün. Bahn frei! 

02 

Bilder: Rollon GmbH 

www.rollon.de 

01 Für Sitzverstellungen liefert Rollon hochbelastbare und 

biegesteife Teleskopschienen 

02 Extrem belastbar: Auch bei maximaler Belastung in voll 

ausgefahrenem Zustand weisen die Teleskopschienen der 

Telescopic Rail nur geringe Durchbiegung auf 



Einen neuartigen medizinischen Pflege- und 

Stehrollstuhl für in ihrer Mobilität eingeschränkte 

Menschen zu konstruieren, bedarf feinster 

Abstimmung aller medizinischen und 

technischen Komponenten. Eine besondere 

Herausforderung bestand in diesem Fall darin, 

die automatisierten und vorprogrammierten 

Bewegungsabläufe so sanft gleitend und damit 

für die Patienten so angenehm wie technisch 

möglich ablaufen zu lassen. Spezielle Industrie- 

Gasdruckfedern können in dieser Anwendung 

ihre Vorteile einbringen. 

Die Paravan GmbH ist im Markt der individuell angepassten 

Behindertenfahrzeuge führend. Dem Erfolg des Unternehmens 

aus Pfronstetten-Aichelau bei Reutlingen liegt 

die Vision seines Gründers Roland Arnold zugrunde, 

Menschen mit Handicaps ihre Mobilität und Lebensfreude zurück 

zu geben. Angetrieben von sozialem Engagement und schwäbischem 

Fleiß liefert Paravan ganzheitliche Lösungen, selbst für Menschen 

mit hochgradigen Einschränkungen – wie Tetraplegie, fortschreitenden 

neuromuskulären Erkrankungen oder Dyslepsie – damit 

diese wieder am Straßeverkehr teilnehmen können. „Paravan ist 

Erfinder, Entwickler und Hersteller zugleich. Unsere Fahrzeuge 

zeichnen sich von der Software über die Elektronik bis zum 

Maschinenbau durch deutsche Wertarbeit aus einer Hand aus“, 

erklärt Alexander Nerz, Marketingleiter der Paravan GmbH. 


SANFTE 

BEWEGUNGEN 

GANZHEITLICHER ANSATZ 

Dabei geht es um den ganzheitlichen Ansatz, alles aus einer Hand 

zu bieten: Über den Paravan-Kassettenlift oder die -Unterflurrampe 

kann der Fahrer mit seinem Rollstuhl direkt bis vor das 

Lenkrad fahren. Die eigens entwickelte Dockingstation verbindet 

diesen fest mit dem Auto. Über das multiredundante Drive-bywire-System 

Space Drive kann die Steuerung des Autos, also 

die Bedienung von Lenkung, Gas und Bremse, individuell abgestimmt 

werden. Egal, ob bei angepassten elektronischen Lenkund 

Fahrhilfen, Elektrorollstühlen oder Fahrzeugumbauten, das 

Ziel von Paravan ist es immer, eine maximal mögliche Mobilität 

für Kunden zu erreichen. Beratung durch international anerkannte 

Sachverständige, speziell geschulte Fahrlehrer sowie ein Mobilitätszentrum, 

bei dem Interessenten alle Produkte in der Praxis 

testen können, komplettieren das Programm. So wie das Team 

aus Schwaben auf fachlicher Seite mit namhaften Medizinern, 

Patienten und Therapeuten kooperiert, so greift 

man auch bei der Auswahl von 

technischen Komponenten 

auf kompetente 

Unterstützung zurück, 

wie der folgende Einsatzfall 

zeigt. 

Autor: Robert Timmerberg, M. A., Fachjournalist 

(DFJV), plus2 GmbH, Wermelskirchen

ERFOLGREICHE PARTNERSCHAFT 

Zielsetzung des Projekts war, eine maximale Mobilität 

und größere Lebensfreude für Patienten zu 

erreichen. „Der Stehrollstuhl PR Biolution ist in 

seiner Konstruktion und seiner Präzision ein 

absolutes Novum. In die Entwicklung und Fertigung 

sind neueste Erkenntnisse aus der Mechanik, 

der Mechatronik, der neuro- und geriatrischen 

Rehabilitation sowie neueste medizinische 

Kenntnisse mit eingeflossen. Daher ging es bei 

dem nach strengen medizintechnischen Richtlinien 

entwickelten Hilfsmittel auch darum, hinsichtlich 

Stabilität und Sicherheit einzigartig zu 

sein“, erklärt Stefan Ludwig, Leiter Rollstuhlsysteme 

bei Paravan. 

Während der 24-monatigen Entwicklungs- und 

Fertigungsphase des innovativen medizinischen 

Pflege- und Stehrollstuhls PR Biolution wurden 

die fehlenden Puzzle-Teile Stück für Stück ergänzt 

sowie bestehende Komponenten kontinuierlich 

verbessert. Dabei stand das Entwicklungsteam 

von Paravan in engem Kontakt mit 

der Nold Hydraulik + Pneumatik GmbH. Das 

Unternehmen mit Hauptsitz in Bad Waldsee 

gehört zum Pool der Lieferanten von Paravan 

und vertreibt die Lösungen namhafter Hersteller 

und sensibel auf Streckungen oder Stauchungen 

etwa von Gelenken oder Muskelpartien reagieren. 

Für die gewünschte Unterstützung des Liftmotors 

wählten die Partner nach der Ermittlung 

aller Auslegungsdaten dann Industrie-Gasdruckfedern 

aus. Marc Vögele, Leiter der Niederlassung 

Riederich der Nold Hydraulik + Pneumatik 

GmbH, sagt: „Wir vertrauen unter anderem im 

Bereich der Geschwindigkeitsregulierung auf die 

Lösungen der ACE Stoßdämpfer GmbH, da sich 

deren Gasdruck- und Gaszugfedern zum einen 

durch eine hohe Funktionalität und lange Lebensdauer 

auszeichnen. Zum anderen sind mit 

ihnen dank der integrierten Ventiltechnik kundenspezifisch 

anpassbare Hübe und Ausschubkräfte 

zu erzielen. Und nicht zuletzt handelt es 

sich bei diesen Komponenten ebenso wie beim 

medizinischen Pflege- und Stehrollstuhl PR Biolution 

um maßgeschneiderte Lösungen – made 

in Germany.“ 

PERFEKTE UNTERSTÜTZUNG 

Normalerweise kommen Gasdruck- oder Gaszugfedern 

immer dann zum Einsatz, wenn es 

darum geht, die Handkraft beim Öffnen von 

Klappen und Hauben zu unterstützen. So sind 

DIE GASDRUCKFEDERN ZEICHNEN SICH DURCH EINE 

HOHE FUNKTIONALITÄT UND LANGE LEBENSDAUER AUS 

in den Bereichen Hydraulik-, Pneumatik-, Druckluft- 

und Elektromechanikkomponenten. 

Die für das Team gemeinsam zu lösende Aufgabe 

bestand darin, im Stehrollstuhl PR Bio lution 

den Lauf und die Beschleunigungskräfte des Elektromotors 

zu regulieren. Es galt insbesondere, die 

automatisierten und vorprogrammierten Bewegungsabläufe, 

die mit den jeweils behandelnden 

Personen genau abgestimmt sind, so sanft gleitend 

und damit für die Patienten so angenehm 

wie technisch möglich ablaufen zu lassen. Denn 

auch nur kleinste ruckartige Bewegungen sind 

zum Beispiel bei Reha-Patienten zu vermeiden, 

da diese oft besonders schmerzempfindlich sind 

auch die hochwertigen Lösungen des Langenfelder 

Unternehmens ACE in der Lage, eine 

perfekte Unterstützung der menschlichen Muskulatur 

mit Kräften von 10 N bis 13 000 N bei 

Körperdurchmessern von 8 bis 70 mm zu bieten. 

Im konkreten Fall wurden Modelle des Typs GS- 

28-150-AA-2500 verbaut, was bedeutet, dass bei 

einem Zylinderdurchmesser von 28 mm und 

einem Hub von 150 mm max. 2 500 N als Ausschubkraft 

zur Verfügung stehen. Diese Werte 

erweisen sich in der Praxis des Stehrollstuhls PR 

Biolution als ideal. 

Für die Paravan GmbH zieht Stefan Ludwig 

dieses Fazit: „Es kommt durch den Einsatz der 

Industrie-Gasdruckfedern von NOLD zu einer 

Kraftunterstützung des Motors, der dadurch einen 

stabilen Lauf sowie eine verlässliche Zuführung 

der Hubkraft unterstützt und sicherstellt. Das 

Ziel unserer Ingenieure, einen Stehrollstuhl zu 

realisieren, der hautnah den Bedürfnissen und 

den Krankheitsbildern jedes Patienten anpassbar 

ist, ließ sich auch dank der Integration dieser 

Komponente erreichen.“ 

Bilder: Gasdruckfedern im Aufmacherbild: ACE Stoßdämpfer 

GmbH, Sonstige: PARAVAN GmbH 


In Kooperation mit der Nold Hydraulik + Pneumatik 

GmbH integrierte Industrie-Gasdruckfeder von ACE 

(links) unterstützt die Hubkraft des Elektromotors 

im Pflege- und Stehrollstuhl PR Biolution


SCHNELLE 

SCHILDKRÖTE 


Das erfolgreiche Aristotle University Racing 

Team Electric, auch bekannt als „Aristurtle“, ist 

das Studentenforschungsteam der Aristoteles- 

Universität Thessaloniki, das elektrische 

Rennwagen für den Einsatz in internationalen 

Formula-Student-Wettbewerben plant, entwickelt 

und baut. Bei der Auslegung der Getriebe und 

anderer Komponenten halfen den Studenten 

professionelle Berechnungsprogramme. 

Aristurtle hat bisher an mehr als zehn hochklassigen internationalen 

Formula-Student-Wettbewerben teilgenommen, 

sich in einer beeindruckenden Anzahl von Wettbewerben 

ausgezeichnet und in der Gesamtbewertung 

Spitzenplätze erreicht. Die Rennsaison 2018 – 2019 war bis jetzt die 

erfolgreichste für das Team, das in der Formula SAE Italien und der 

Formula Student Deutschland mit seinem neuesten Wagen „Thetis“ 

ins Rennen ging. Bei der Formula SAE Italy wurden sie Dritte in der 

Gesamtwertung, gewannen zum zweiten Mal in Folge den ersten 

Platz bei der Präsentation des Geschäftsplans und kamen bei fast 

allen anderen Kategorien ebenfalls ins Finale. Die Formula Student 

Germany stellte eine größere Herausforderung dar. Dennoch 

schaffte es das Team, alle technischen Inspektionen zu bestehen 

und ihre Universität gegen einige der Top-Institutionen in diesem 

Feld zu verteidigen. 

Autor: George D. Gerzelis, Management, Aristotle University 

Racing Team Electric, Thessaloniki, Griechenland 

In der Rennsaison 2019 – 2020 umfasst Aristurtle 38 Mitglieder. Der 

fünfte Rennwagen des Teams wird einen radikale Richtungswechsel 

darstellen im Hinblick auf die vergangenen Konstruktionen und die 

Produktion – gleichzeitig haben sie bereits mit der Forschung zum 

Bau des ersten fahrerlosen Rennwagens begonnen. Ein Teil des 

Erfolgs und des Fortschritts des Teams ist den Berechnungsprogrammen 

von Kisssoft zu verdanken. 

KRÄFTE GEZIELT FREISETZEN 

Den bedeutendsten Vorteil brachte Kisssoft bei der Entwicklung 

des Planetengetriebes. Mit der Eingabe der zentralen Variablen, wie 

z. B. dem maximalen Drehmoment, Lastkollektiv für Drehmoment 

und Drehzahl des Motors, der geforderten Übersetzung sowie des 

gewünschten Bauraums etc. gelang es, ein optimales und technisch 

sehr ausgereiftes Planetengetriebe zu entwickeln. Darüber hinaus 

half das Programm bei der Berechnung der Zahnstange und des 

Ritzels, die für das Lenksystem des Autos verwendet werden sowie 

bei der Auslegung einiger mechanischer Freikupplungen für die 

Kraftübertragung des Fahrzeugs. Die Module von Kisssoft halfen 

auch bei der Berechnung von Form, Festigkeit und Geometrie der 

anderen Komponenten wie z. B. Zahnrädern, Ketten, Riemen und 

Federn. 

Die Entwicklung eines Planetengetriebes wäre ohne den Einsatz 

der Berechnungssoftware Kisssoft nicht einfach gewesen, da es 

zahlreiche und komplexe Gleichungen gibt, um die wichtigsten 

Parameter der Komponenten zu definieren. Die ersten Eingaben in 

das Programm waren das Kollektiv für den Eingangsdrehmoment 

des Motors, die gewünschten Betriebsstunden des Zahnradsatzes, 

das Kollektiv für die Drehzahlen des Motors und das Übersetzungsverhältnis. 

Dem Verfahren zur Auslegung der Zahnräder in Kisssoft 

folgend wurde für die erste Berechnung die ISO 6336:2006 Methode B 

verwendet. Das Modul der Zahnräder für das geplante Planetengetriebe 

betrug etwa 1,5. Jedoch stand aufgrund des Drahterodierverfahrens 

der genaue Wert dieser Größe nicht im Vordergrund. 

Nachdem die grobe Dimensionierung zur Berechnung einiger 



Übersetzungsverhältnisse verwendet wurde, fiel die Wahl auf diejenige, 

die den definierten Anforderungen am nächsten kam. Die 

Feinauslegung half dann bei der Auswahl der endgültigen Geometrie. 

Aus den Ergebnissen wurde die beste Lösung ausgewählt, 

die alle gewünschten Kriterien erfüllte. 

FLEXIBLE UND PRÄZISE BERECHNUNG 

Die Kriterien für die Lösungswahl waren Zahnflanken- und Zahnfußsicherheiten, 

Systemlebensdauer, Dimensionen (insbesondere 

des Innenrades), Wirkungsgrad, Gewicht usw. Diese Zielgrößen 

stellen sicher, dass das Planetengetriebe stark genug ist, um den 

vom Rennwagen verlangten Betriebsbedingungen standzuhalten – 

aber gleichzeitig auch leicht und kompakt genug ist, um in den 

kleinen Hinterrädern des Rennwagens untergebracht zu werden. 

Nachdem die Feinauslegung vorgenommen und eine Lösung 

gewählt worden war, wurden einige Parameter geändert (z. B. 

Zahnraddicke, Profil- sowie Spitzenmodifikationen), um das perfekte 

Verhältnis zwischen geforderter Lebensdauer, Sicherheit und 

Gewicht des Systems zu finden. 

Es war sehr einfach, all die Schritte und kleinen Änderungen in 

einem Zug durchzuführen, da Kisssoft dem Benutzer Flexibilität 

und Freiraum in der Anwendung zur Weiterentwicklung und 

Optimierung des Entwurfs bietet. Gerade diese kleinen, aber 

DAS TEAM UND SEINE ENTWICKLUNG 

Das Team der Aristoteles-Universität Thessaloniki ist der 

Fakultät für Elektrotechnik und Computertechnik unterstellt 

und besteht aus Studenten verschiedener Fachrichtungen 

(von Elektrotechnik und Maschinenbau bis hin zu 

Physik und Wirtschaft). Die Mitglieder des Teams arbeiten 

unter dem Druck anspruchsvoller Fristen und stehen jeweils 

vor Aufgaben, die den vollen Einsatz ihres theoretischen 

und praktischen Wissens erfordern. Durch ihr Mitwirken bei 

Aristurtle können die Studenten ihr Wissen erweitern und 

lernen, in einer strukturierten Umgebung zu arbeiten und 

zu kollaborieren. Nach der Gründung des Racing-Teams im 

Jahr 2013 baute Aristurtle den ersten elektrischen Rennwagen 

2016 in Nordgriechenland. Seitdem planen und 

realisieren die Studenten jedes Jahr einen Rennwagen, der 

in einer Reihe von internationalen Formula-Student- 

Wettbewerben gegen ausländische Universitäten antritt. 

schnellen Änderungen und die Genauigkeit der Berechnungen 

machen Kisssoft so wertvoll für die Arbeit von Aristurtle. 

Für die anderen mit der Software berechneten Komponenten 

entspricht das Vorgehen in etwa dem des Planetengetriebes. Zuerst 

werden die Arbeitsbedingungen (Drehmoment, Drehzahl usw.) als 

Eingabe bestimmt und dann wird aus der Ergebnisliste eine Lösung 

ausgewählt, die den Bedürfnissen des Teams entspricht. Für die 

Zahnwellenverbindungen wurden aus den spezifischen Normen 

DIE MÖGLICHKEIT KLEINER, ABER 

SCHNELLER ÄNDERUNGEN UND DIE 

PRÄZISION DER BERECHNUNGEN 

MACHEN DIE SOFTWARE SO 

WERTVOLL FÜR ARISTURTLE 

anhand der Kriterien „Sicherheit“, „Module“ und „Bauraum“ passende 

Varianten ausgewählt. So war auch das Vorgehen bei den anderen 

Zahnrädern und der Zahnstange samt zugehörigem Ritzel 

des Lenksystems. 

LEICHTERES UND SCHNELLERES MODELL 

Die klaren Vorteile der Verwendung von Kisssoft zur Berechnung 

der oben erwähnten Komponenten bestehen in der Handlichkeit 

sowie Zuverlässigkeit der Berechnungen, der Flexibilität im Designprozess 

und grundlegend in der Gesamtentwicklung der Konstruktion, 

die an die Bedürfnisse der Hersteller angepasst werden kann. 

Dank der kleinen und zuverlässigen Optimierungsmöglichkeiten, 

die die Software bietet, war es u. a. möglich, sehr anspruchsvolle 

Planetengetriebe für den nächsten Rennwagen präzise zu entwerfen, 

die etwa um 40 % leichter als im vorherigen Modellen sind – somit 

wird die Schildkröte von Aristurtle in zukünftigen Rennen noch 

schneller sein. 

Bilder: KISSsoft AG, Aufmacher-Einklinker: cosmicanna – stock.adobe.com 

www.kisssoft.com 

01 Während der Herstellung wurde der Rennwagen 

ständig optimiert 

02 Das Aristurtle-Team besteht aus 38 Studenten 

verschiedenster Fachrichtungen 

01 

02 



HOCHLEISTUNGSRIEMEN FÜR EXTREME 

BEDINGUNGEN 

Gates hat seine Linie von Antriebsriemen aus thermoplastischem 

Polyurethan mit dem Super Flex Polar erweitert. Dieser Riemen 

ist für Innen- und Außenanwendungen bei Umgebungstemperaturen 

bis - 30 °C entwickelt. Er ist in vielen beliebigen 

Längen zwischen 1,5 und 22,5 m und Breiten von 10 bis 170 mm 

erhältlich. Im Extrusionsverfahren hergestellt, verfügt er über 

spiralförmig gewickelte Stahlzugträger. Diese sorgen für mehr 

Flexibilität 

und Effizienz 

auch unter 

hochanspruchsvollen, 

temperaturkritischen 

Bedingungen, 

wenn es auf 

möglichst 

kleine 

Scheibendurchmesser 

ankommt. 

Ein optionales 

Nylongewebe 

auf 

der Zahnseite verringert die Reibung und sorgt für einen effizienteren 

und leiseren Betrieb. Für noch mehr Anpassungsmöglichkeiten 

gibt es ihn mit mehr als 30 verschiedenen Beschichtungsmaterialien 

und über 3 000 Schweißprofilen. Eingesetzt werden 

kann er z. B. in Branchen wie Öl und Gas, Glas, Keramik, 

Verpackung und Textilien. 

www.gates.com 

LINEARFÜHRUNGEN EINFACH KONFIGURIEREN 

NSK hat ein Online-Tool 

entwickelt, mit dem 

Maschinenbauer 

schnell individuelle 

Linearführungen 

konfigurieren können. 

Bei dem Tool 

Click!Speedy gibt der 

Anwender Bauform, 

Abmessungen, 

Dichtung, Schmierstoff 

und Schmiereinheit ein. 

In dem Konfigurator 

sind alle „Randommatching”-Baureihen 

der konventionellen 

und der Präzisions- 

Linearführungen 

berücksichtigt. 

Während der Konfiguration 

wird eine 

Teilenummer erzeugt. 

Mit dieser kann der 

Anwender beim Unternehmen soder einem Handelspartner die 

Verfügbarkeit, Lieferzeit und den Preis seiner Linearführung 

anfragen. Über „Equivalent model“ kann der Anwender Teilenummern 

von Linearführungen von Wettbewerbern eingeben 

und äquivalente NSK-Produkte finden. Die Option „Model selection” 

erlaubt das Konstruieren individueller Linearführungen. Über 

„Input NSK model number” lassen sich CAD-Daten von Linearführungen 

importieren. Das Tool ist zugänglich unter: 

https://www.click-speedy01.nsk.com/speedyweb/enlogin.do 

www.nskeurope.de 

IMPRESSUM 

erscheint 2020 im 51. Jahrgang, ISSN 0344-4570 

Redaktion 

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

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

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Tel.: 06131/992-347, E-Mail: u.winter@vfmz.de, 

Melanie Lerch, Petra Weidt, 

(Redaktionsadresse siehe Verlag) 

Gestaltung 

Mario Wüst, Sonja Daniel, Anette Fröder, 

Anna Schätzlein 

Chef vom Dienst 

Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer 

Sales 

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

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Heike Rauschkolb, Auftragsdisposition, 

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VORSCHAU 

UNSER JUBILÄUMSHEFT 7-8/2020 

ERSCHEINUNGSTERMIN: 06. 08. 2020 • ANZEIGENSCHLUSS: 22. 07. 2020 

01 

03 

02 

04 

01 Anschluss in die Zukunft – ein Spezialist für integrierte 

Verbindungssysteme hat einen neuen Innovationsprozess entwickelt 

Bild: Lapp 

DER DIREKTE WEG 

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www.DerKonstrukteur.de 

E-PAPER: 

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02 Was sind die Trends in der Antriebstechnik? Spezialisten aus 

den Bereichen Mechanik, Elektrik, Pneumatik, Hydraulik und 

Software reden Klartext und blicken in die Zukunft 

Bild: kran77 – stock.adobe.com 

03 Evolution der Konstruktion: vom Reißbrett zur digitalen 

Produktentwicklung 

Bild: master1305 – stock.adobe.com 

04 Kollaborative Kollegen erschaffen – eine von vielen 

bahn brechenden Entwicklungen in der Montage- und 

Handhabungstechnik 

Bild: ABB 

(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten) 


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