antriebstechnik 11/2022

19174 

11 

November 2022 

€ 15,50 

Organ der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. 

PASST PERFEKT 

Modular aufgebaute Baukastensysteme als 

kompakte Plug-and-Play-Lösungen 

antriebstechnik.de

MULTIMEDIAL VERNETZT 

KUNDEN GEWINNEN! 

FÖRDERTECHNIK 

MATERIALFLUSS 

LOGISTIK 

FLUIDTECHNIK 

Profitieren Sie von unserem 

einmaligen Mediennetzwerk! 

Bitte kontaktieren Sie mich, ich berate Sie gerne! 

Carmen Nawrath 

Head of Sales 

Telefon: 0049/6131/992-245 

c.nawrath@vfmz.de

CLEVER & SMART 

Liebe Leserinnen, liebe Leser, 

EDITORIAL 

smarte Lösungen und smarte Komponenten 

werden uns überall präsentiert. Fast immer ist 

mit „smart“ eine digitale Fähigkeit gemeint. 

Datenübertragung, Datensammlung oder 

Datenverarbeitung sind heute wichtige 

Aufgaben in einer Fabrik, von einer Maschine 

und eben auch von Komponenten. 

Mir persönlich gefallen aber alle smarten 

Ideen, auch die analogen. Oft sind es scheinbar 

einfache Dinge, die dann eine Produktionsmaschine 

deutlich verbessern. In dieser 

Ausgabe haben wir dafür schöne Beispiele, 

etwa bei einer Maschine zur thermischen 

Umformung. Auch gut durchdachte Systeme, 

die durch cleveres Timing und intelligenten 

Ressourceneinsatz Verbesserungen erreichen, 

empfinde ich als sehr smart – im Heft ein 

Beispiel aus der Automobilproduktion. 

Gerade hier können digitale Elemente ihre 

Vorteile ausspielen. Aber ob digital oder nicht, 

hinter solchen Entwicklungen stecken immer 

smarte Konstrukteure, die neue Gedanken und 

Ideen in ihren Köpfen aufspüren. 

Zumindest bislang. Wer weiß, wie clever 

KI-Systeme in zehn Jahren sind. Bis dahin 

genieße ich noch die faszinierende Technik 

und die Gespräche mit den Menschen dahinter. 

Daraus ist auch diese Ausgabe unserer 

Zeitschrift entstanden. 

Viel Spaß beim Lesen wünscht Ihnen 

Ihr Miles Meier 

m.meier@vfmz.de 

| AT12-19G | 

: Schwebend, 

kontaktlos, intelligent! 

Freie 2D-Produktbewegung 

mit bis zu 6 Freiheitsgraden 

kg 

360° 

Schwebende 

Planarmover 

Skalierbare 

Nutzlast 

360° 

Rotation 

Kippen 

um bis zu 5° 

Heben 

um bis zu 5 mm 

Dynamisch 

mit bis zu 2 m/s 

XPlanar eröffnet neue Freiheitsgrade im Produkthandling: 

Frei schwebende Planarmover bewegen sich über individuell angeordneten 

Planarkacheln auf beliebig programmierbaren Fahrwegen. 

Individueller 2D-Transport mit bis zu 2 m/s 

Bearbeitung mit bis zu 6 Freiheitsgraden 

Transport und Bearbeitung in einem System 

Verschleißfrei, hygienisch und leicht zu reinigen 

Beliebiger Systemaufbau durch freie Anordnung der Planarkacheln 

Multi-Mover-Control für paralleles und individuelles Produkthandling 

Voll integriert in das leistungsfähige PC-basierte Beckhoff-Steuerungssystem 

(TwinCAT, PLC IEC 61131, Motion, Measurement, 

Machine Learning, Vision, Communication, HMI) 

Branchenübergreifend einsetzbar: Montage, Lebensmittel, Pharma, 

Labor, Entertainment, … 

5° 

Scannen und 

XPlanar direkt im 

Einsatz erleben

EDITORIAL 

03 Clever & Smart 

SOFTSTARTER 

32 

SPECIAL 

Groschopp AG Drives & More, Viersen 

06 Schlüssel zur Senkung der TCO 

07 Menschen, Märkte, Unternehmen 

MECHANISCHE ANTRIEBSTECHNIK 

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN 

10 TITEL Perfekt passend zusammengestellt 

WÄLZ- UND GLEITLAGER 

16 Passende Lager für robuste Pumpen 

LINEARTECHNIK 

18 Varianz auf ganzer Linie 

HYDRAULIK 

24 SERIE Mit smarter Kraft nach oben 

ELEKTRISCHE ANTRIEBSTECHNIK 

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UMRICHTERTECHNIK 

22 Aller guten Dinge sind drei: 

Weltrekord zurück in Stuttgart 

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TITELBILD 

ebm-papst, St. Georgen 

24 

4 antriebstechnik 2022/11 www.antriebstechnik.de

SPECIAL: KOMPLEXE 

PRODUKTIONSMASCHINEN 

28 INNENTITEL Wenig schwingen und nichts verlieren 

32 Mit höchster Präzision 

34 Verschleißfrei arbeiten und dann leicht reinigen 

22 

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG 

36 Einflüsse auf die NVH-Performance bei der 

Zahnradauslegung – Teil 2 

SERVICE 

42 Impressum 

Driving the world 

Standard neu definiert 

MEIN TIPP 

Präzision und 

Gleichlauf – gern 

gesehene Eigenschaften 

in der Antriebstechnik. 

Linearmotoren 

haben sich 

unter anderem damit 

ihren guten Ruf 

geschaffen. Wofür 

sich so eine Wanderfeldmaschine, 

in 

Verbindung mit einer 

Linear achse, eignet, 

lesen Sie auf Seite 18. 

Guido Matthes, 

Redakteur, 

g.matthes@vfmz.de 

Standardumrichter MOVITRAC ® advanced 

Der kompakte Allrounder passt sich mit seinem skalierbaren Funktionspaket 

ideal an Ihre Ansprüche an und eröffnet so viele Einsatzmöglichkeiten. 

Ihre Vorteile auf einen Blick: 

• Sie sparen Zeit: Auto-Inbetriebnahme in wenigen Sekunden 

• Sie vermeiden Fehler: durchgängig steckbare Einkabeltechnik 

• Sie sind flexibel: Regelung von Asynchron- und Synchronmotoren 

ohne/mit Geber 

• Sie bleiben offen: Kommunikation mit gängigen Steuerungssystemen 

www.sew-eurodrive.de/movitrac-advanced

STANDPUNKT 

UNSER SCHLÜSSEL ZUR 

SENKUNG DER TCO 

Betrachtet man den Lebenszyklus von Antriebssystemen, 

entfallen lediglich 15 Prozent der Gesamtbetriebskosten 

auf den Einkaufspreis, etwa 85 Prozent ergeben sich aus 

den nachgelagerten Prozessen. Bei der Kaufentscheidung 

ist es daher wichtig, neben den Investitionskosten auch 

die Kosten für Energie und den laufenden Betrieb, 

Administrationsprozesse, Service und Wartung, 

Ersatzteilbevorratung oder die Entsorgung, im Auge 

zu behalten. 

Die beiden größten Hebel zur 

Senkung der TCO (Total Cost of 

Ownership) bieten der Energieverbrauch 

sowie die Anzahl der 

eingesetzten Antriebsvarianten. Zwischen 

den Ansätzen der Energieeffizienzoptimierung 

und der Variantenreduzierung 

besteht jedoch ein Zielkonflikt. Konzipiert 

man eine Anlage mit Antrieben, die jeweils 

auf den energieeffizientesten Arbeitspunkt 

ausgelegt sind, so fallen die reinen Investitionskosten 

optimal aus und die Motoren 

laufen unabhängig von ihrer Effizienzklasse 

vergleichsweise sparsam. Allerdings 

müssen über den gesamten Lebenszyklus 

der Anlage verschiedene Antriebsvarianten 

verwaltet und gewartet werden. 

Während ein Antriebskonzept zur Einsparung 

von Energiekosten zu einer 

Vielzahl an Varianten führt, zielt eine 

Variantenreduzierung darauf ab, die erforderlichen 

Drehmomente und Drehzahlen 

in einer Anlage mit so wenig verschiedenen 

Antriebsvarianten wie wirtschaftlich 

sinnvoll abzudecken. So können 

Kosten für Verwaltung, Service und 

Lagerhaltung eingespart werden, jedoch 

steigen in der Regel die Energie kosten. 

Deshalb gilt es, diese Spannungsfelder 

bei der Antriebsauslegung in Einklang 

zu bringen. 

Auch die kontinuierliche Zustandsüberwachung 

(Condition Monitoring) 

und vorausschauende Wartung (Predictive 

Maintenance) spielen in Industrie-4.0- 

Anwendungen eine zentrale Rolle zur 

Senkung der TCO. Durch eine periodische 

beziehungsweise kontinuierliche Erfassung 

von Antriebs- und Zustandsdaten lassen 

sich Veränderungen frühzeitig erkennen 

und ungeplante Stillstandzeiten signifikant 

verringern. Das Ergebnis: eine höhere 

Anlagenverfügbarkeit, reduzierte Ausfallzeiten, 

geringere Service- und Materialkosten 

sowie eine längere Lebensdauer. 

Nord Drivesystems verfolgt bei der Reduzierung 

der TCO einen holistischen 

Ansatz, der zur Identifizierung und Hebung 

von Effizienzpotenzialen die gesamte 

Bandbreite an Optimierungsstrategien 

nutzt – angefangen vom modularen Produktbaukasten 

über den Einsatz leistungsstarker, 

langlebiger und wirtschaftlicher 

Technologien bis hin zu individuellen 

TCO-Berechnungen und durchdachten 

Service- sowie Wartungskonzepten. 

www.nord.com 

FÜR KOSTEN 

SENKUNGEN UND 

EFFIZIENZ 

STEIGERUNGEN 

MUSS EINE 

SORGFÄLTIGE AB 

WÄGUNG ALLER 

WIRTSCHAFTLICH 

KEITSASPEKTE 

STATTFINDEN, 

HIER HILFT TCO 

Jörg Niermann, Bereichsleiter 

Marketing, 

NORD DRIVESYSTEMS 

Gruppe, Bargteheide 


SOFTSTARTER 

ROIBOT-AWARD ZEIGT ANWENDUNGSVIELFALT 

Einfache und 

kostengünstige 

Automatisierungslösungen 

finden sich 

sowohl in immer 

mehr KMUs als 

auch bei großen 

Industrieplayern. 

Die kreativsten 

Anwendungen 

zeichnet Igus alle 

zwei Jahre mit dem Roibot-Award aus. In diesem Jahr konnten 

sich die Erfinder eines Etikettier-Roboters, die Entwickler eines 

vollautomatischen Containersystems für den Gemüse- und 

Kräuterbau, sowie die Konstrukteure eines Tapeziergerätes über 

den begehrten Preis freuen. Im Fokus des Wettbewerbs stehen 

Low-Cost-Automatisierungslösungen wie Delta Roboter, 

kartesische Roboter oder auch Gelenkarmroboter von Igus. Der 

Name des Awards ist Programm und Hauptentscheidungskriterium 

für die Jury: ein schneller Return on Investment. 

Insgesamt 110 Einreichungen aus 20 Ländern zeigen die 

vielfältigen Einsatzmöglichkeiten kostengünstiger Robotik. Es 

siegte die MFG Technik & Service GmbH mit ihrem Etikettier- 

Roboter „LabelMonkey“. Ein automatischer Erntehelfer belegt 

Platz 2 des Wettbewerbs. 

www.igus.de 

DIE AKADEMISCHE FORSCHUNG STÄRKEN 

Automatisierungsexperte STW schenkt dem Institut für 

Fahrerassistenz und vernetzte Mobilität (IFM) der Hochschule 

Kempten das Demonstratorfahrzeug SymonE. Damit unterstützt 

STW die Forschungslandschaft im Allgäu und belegt die 

Nähe zur akademischen Lehre. Das IFM erhält mit SymonE 

einen Versuchsträger, mit dem Forschungsprojekte in die Praxis 

übertragen werden können. So sollen insbesondere Potenziale 

und Technologien von 5G mithilfe der Cloudanbindung des 

Fahrzeugs erforscht werden. Machine-to-X-Kommunikation 

und Georeferencing stehen ebenfalls im Fokus künftiger 

Forschungsarbeit. Tests und Arbeiten an der Steuerungsarchitektur 

sollen den Studierenden ermöglichen, ihre Erkenntnisse 

aus der Theorie in die Praxis zu übertragen. Den Schlüssel zum 

Fahrzeug übergaben Sonja Wiedemann, geschäftsführende 

Gesellschafterin bei STW, und Stefan A. Lang, Director Advance 

Development, Ende September am Institutssitz in Benningen. 

www.stw-mobile-machines.com 

TURCK BERUFT STEFAN GROTZKE IN DIE GESCHÄFTSFÜHRUNG 

Stefan Grotzke ist neuer Geschäftsführer der Werner Turck GmbH & Co. KG und der Turck Holding GmbH. 

Das Unternehmen Werner Turck wird der 53-Jährige gemeinsam mit Michael Gürtner leiten. In der 

Geschäftsführung der Turck Holding wird Grotzke die Ressorts Produktion & Supply-Chain-Management 

(SCM) übernehmen, während Gürtner weiterhin für die Ressorts Entwicklung & IT verantwortlich 

ist. Vor seinem Wechsel zu Turck war Stefan Grotzke 14 Jahre bei Murrelektronik als Geschäftsführer 

Operations verantwortlich für den Betrieb und die gesamte Supply Chain der Produktionswerke. „Wir sind 

fest davon überzeugt, dass Stefan Grotzke mit seinem einschlägigen Erfahrungsschatz in unserer Branche 

den erfolgreichen Weg der Turck-Gruppe nachhaltig unterstützen und die Optimierung der Produktionsund 

SCM-Prozesse weiter vorantreiben wird, um die Lieferperformance und damit die Wettbewerbsfähigkeit 

von Turck signifikant zu erhöhen“, so Hans Sondermann, Beiratsvorsitzender der Turck Holding. 

www.turck.com 

www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2022/11 7

SOFTSTARTER 

VERNETZEN SIE SICH MIT 

75 JAHRE WEG- UND WINKELMESSTECHNIK 

www.antriebstechnik.de 

digital.antriebstechnik.de 

www.antriebstechnik.de/facebook 

www.antriebstechnik.de/twitter 

www.antriebstechnik.de/linkedin 

www.antriebstechnik.de/xing 

13. DEUTSCHER MASCHINEN BAU-GIPFEL 

Der Hersteller von Weg- und Winkelmesstechnik 

Novotechnik feiert in diesem Jahr sein 75-jähriges 

Firmenjubiläum. Novotechnik beschäftigt im schwäbischen 

Ostfildern rund 200 Mitarbeiter. Hier werden 

Sensoren und Sensorsysteme zur Weg- und Winkelmessung 

für die industrielle Automatisierungstechnik und 

die Automobilindustrie entwickelt. Dafür investiert das 

Unternehmen kontinuierlich in Forschung und Entwicklung. 

Heute umfasst die Produktpalette Weg- und 

Winkelsensoren potentiometrischer, magnetischer und 

induktiver Funktionsprinzipien, spezielle Lösungen für 

den Automotive-Bereich sowie Messwertumformer und 

Messgeräte. Hinsichtlich Bauform, Umweltbedingungen 

oder elektrischer Schnittstellen decken die einkanaligen 

oder redundanten Sensoren alle Anforderungen ab. Sie 

sind als Komplettsystem oder als Komponenten erhältlich. 

Für individuelle Bedürfnisse werden auf die Anwendung 

abgestimmte Lösungen erarbeitet. 

www.novotechnik.de 

Der Deutsche Maschinenbaugipfel in Berlin brachte 500 

Maschinenbauer, Technikvisionäre, Digitaltrendsetter, 

Politiker und viele andere Entscheidungsträger der Branche 

zusammen. Veranstalter war der VDMA, der sich mit der 

Maxime „Perspektiven und Zukunftsfähigkeit schaffen durch 

gemeinsames Handeln“ unter anderem für das Thema Market 

Intelligence stark gemacht hat. Denn KI hilft dabei, den 

Überblick über die Dynamik im eigenen Markt zu behalten 

und viele Informationsquellen zu analysieren. Besonders 

der VDMA meint, dass in Zeiten großer Transformationen 

Wissensvorsprünge und ein guter Blick nach vorn wertvoller 

denn je sind. Weitere Themen des Gibpfels waren die künftige 

Rolle Europas, die digitale Sicherheit sowie der Klima wandel. 

Besondere Gäste waren Bundeskanzler Olaf Scholz, Bundeswirtschafts- 

sowie Klimaminister und Vizekanzler Robert 

Habeck und die US-Botschafterin Amy Gutmann. 

www.vdma.org/maschinenbau-gipfel 

SERVOTECNICA SCHLIESST 

VERTRIEBSPARTNERSCHAFT MIT FLUX 

Servotecnica ist 

jetzt exklusiver 

Vertriebspartner 

des österreichischen 

Sensorikanbieters 

Flux in Deutschland 

und Italien. Das 

erweiterte Sortiment 

umfasst unter 

anderem Encoder zur Positionsbestimmung. Zu den 

Flux-Produkten im Programm von Servotecnica zählen 

neben induktiven Drehgebern auch Winkelmessgeräte 

mit patentierter GMI-Technologie. Sie bündeln die 

Leistung eines optischen Drehgebers, die Robustheit 

eines induktiven Gebers sowie die großen Montagetoleranzen 

eines magnetischen Drehgebers. Die GMI-basierten 

Drehgeber tasten das Maßband zudem nicht 

punktuell, sondern über die gesamten 360 ° einer 

Umdrehung ab. Der Sensor ist daher weitgehend 

unempfindlich gegenüber Ungenauigkeiten wie etwa 

Exzentrizitäten oder Versatz. Ferner wird Servotecnica 

seinen Kunden künftig auch kompakte induktive 

Drehgeber von Flux liefern, die besonders leicht sind. 

Außerdem haben beide Unternehmen eine enge 

Zusammenarbeit bei der Entwicklung neuer Winkelmess- 

und Schleifringtechnologien vereinbart. 

www.servotecnica.de 

8 antriebstechnik 2022/11 www.antriebstechnik.de 

KIMO.indd 1 18.04.2017 14:40:18

SOFTSTARTER 

ENGINEERING NEWCOMER 2022 STEHEN FEST 

Das Unternehmen Norelem 

kürte auf der Fachmesse 

Motek beim Engineering 

Newcomer 2022 die besten 

Konstruktionsprojekte von 

Studenten und Schülern. Der 

erste Platz ging an den 

PowerStack Multi 1600, der 

von einem vierköpfigen Team 

der HTL-Neufelden entwickelt 

wurde. Stefan Amerstorfer, 

Vitus Kehrer, Jakob Magauer 

und Jonas Wögerbauer 

konstruierten ein neuartiges 

Magazin für Europaletten 

sowie deren Aufsetzrahmen. Mit einer Grundfläche von 

1.860 × 1.200 mm ist es kompakt und platzsparend gebaut. Es können 

maximal 45 Europaletten auf eine absolute Höhe von 7,33 m eingelagert 

werden. Den zweiten Platz konnten Gilbert und Gabriel Tanner, 

Lukas Frisch, Emanuel Ladinig, Daniel Morak und Luca Jörg von der 

HTL Klagenfurt mit ihrem Projekt HASCY – HTLs ASFINAG Safety Cat 

für sich entscheiden. Platz Nummer drei sicherten sich Sebastian 

Schnehage, Moritz Exner und Oliver Körber von der Werner-von- 

Siemens Schule Hildesheim mit ihrer CNC-Laser Schneid- und 

Graviermaschine für die individuelle Einzelteilfertigung. 

www.norelem.de 

NEUER MARKENNAME FÜR ROBOTER 

2021 hat ABB ASTI Mobile 

Robotics übernommen, 

einen Hersteller von 

mobilen Robotern. Jetzt 

bringt ABB die erste Serie 

von autonomen mobilen 

Robotern (AMRs) unter 

neuem Markennamen 

auf den Markt. Die 

Produkte von ASTI Mobile 

Robotics werden unter 

dem neuen Markennamen 

Flexley in das 

ABB-Portfolio integriert. Der Name soll auf die von den 

AMRs gebotene Flexibilität des Betriebs hinweisen. Als 

erstes kommen die Modelle Flexley Tug und Flexley 

Mover auf den Markt. Diese ziehen Trolleys bis 2.000 kg. 

Sie heben und transportieren Racks, Container und 

Paletten bis 1.500 kg. Neben der auf Laserscannern 

basierenden 2D-SLAM-Navigation von ASTI werden 

zukünftige autonome mobile Roboter von ABB auch von 

der VSLAM-Technologie des Schweizer Start-ups und ABB- 

Partnerunternehmens Sevensense Robotics profitieren: 

Dieses ermöglicht den mobilen Robotern die Navigation 

in komplexen und dynamischen Umgebungen. 

www.abb.com 

Der Eiffelturm in Paris (Frankreich), der Heimat 

unseres Tochterunternehmens Binder magnetic. 

BRECOFLEXmove BRECOprotect BRECOFLEXgreen BRECObasic

GETRIEBEMOTOREN 

TITEL 


TITEL 


INDIVIDUELLES, MODULARES ANTRIEBSSYSTEM 

PERFEKT PASSEND 

ZUSAMMENGESTELLT 

Zum applikationsgerechten System 

werden Elektromotoren erst in 

Kombination mit weiteren Komponenten. 

Modular aufgebaute Baukastensysteme 

als kompakte Plug-and-Play-Lösungen 

aus einer Hand: Dieses Prinzip lässt 

sich weiterdenken, wie ebm-papst mit 

den ECI 63 Antrieben der neuesten 

Generation aufzeigt. 

Patrick Schumacher, Leiter Produktmanagement 

industrielle Antriebstechnik, 

Hans-Georg Konnerth, Market Manager General Automation, 

beide ebm-papst St. Georgen GmbH & Co. KG, St. Georgen 

www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2022/11 11


TITEL 

Um für die unterschiedlichsten Antriebsaufgaben immer 

die passende Lösung bereitzustellen, braucht es eine 

Vielzahl verschiedener Antriebsvarianten. Beim modular 

aufgebauten Antriebskonzept ECI 63 (Elektronisch 

kommutierte BLDC Innenläufer der Baugröße 63 mm) ist dies jedoch 

keineswegs mit hohem Entwicklungsaufwand und langen 

Lieferzeiten verbunden. Stattdessen ermöglicht es durch die individuelle 

Kombination vorgefertigter Module, innerhalb kurzer 

Zeit immer genau den Antrieb herzustellen, den eine Applikation 

benötigt, egal in welcher Branche oder in welchem Umfeld. Der 

Anwender wählt seine benötigten Komponenten aus, zum Beispiel 

im Onlineportal, und den Zusammenbau übernimmt ebmpapst. 

Die vorvalidierten Einzelmodule ermöglichen eine kurze 

Time to Market. Definierte Vorzugstypen sind schon innerhalb 

von 48 Stunden verfügbar, zum Beispiel für Bemusterungen. 

GEMEINSAM VERBUNDEN 

Eine raffinierte Verbindungstechnik erreicht sehr kompakte Maße 

des Antriebsgehäuses. Weiterhin ein nahtloses Ineinandergreifen 

der einzelnen Module, sodass standardmäßig die Schutzart 

IP54 erfüllt wird, optional ist sogar IP65 möglich. Gleichzeitig 

ist das System offen für externe Erweiterungen und elektronische 

Vernetzungen aller Art. Sämtliche Antriebskomponenten, die im 

gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind, lassen sich über nur 

eine elektrische Schnittstelle anschließen. Der standardmäßige, 

radiale Winkelstecker mit Bajonettverschluss ist drehbar und rastet 

automatisch ein. Für platzkritische Anwendungen steht ein 

axialer Stecker zur Verfügung, alternativ ist auch ein konfektionierter 

Kabelanschluss möglich. 

Als Motormodule für das Antriebssystem kommen prinzipiell 

alle Motoren von ebm-papst mit 63 mm Durchmesser in Frage. 

Mit Nennmomenten bis zu 0,88 Nm bei 4.000 U/min und einem 

Motorwirkungsgrad bis zu 90 % setzen hier die elektronisch kommutierten 

Motoren der Baureihe ECI 63 laut Hersteller vor allem 

Maßstäbe in puncto Leistungsdichte. Damit sind sie beispielsweise 

gut als dynamische Antriebe für Förder- und Sortieranlagen 

geeignet, eignen sich aber auch gut als leistungsstarke und 

feinfühlige Verstellantriebe in OP-Tischen. In das Systemgehäuse 

integrieren lassen sich aber auch Motormodule der VDC- und 

BCI-Baureihen. Da alle Motoren mit Schutzkleinspannung laufen, 

ermöglichen sie auch den Batteriebetrieb. Die Batteriespannung 

lässt sich somit ohne Spannungswandler oder Wechselrichter 

direkt nutzen. 

WELCHES GETRIEBEMODUL HÄTTEN SIE GERNE? 

Für die Untersetzung der schnelldrehenden ECI-Innenläufermotoren 

gibt es im Baukasten fünf Getriebetypen: Bei den drei Planetengetrieben 

haben Anwender die Wahl zwischen kostenoptimierten, 

besonders geräuscharmen oder sehr robusten Ausführungen. 

Das sehr leise Noiselessplus eignet sich besonders für 

Anwendungen in der Medizintechnik, wenn die Antriebe nah am 

Patienten arbeiten wie bei der Dialyse, an OP-Tischen oder in der 

Diagnostik. Performaxplus wiederum ist ein wirtschaftlicher Allrounder 

für Anwender, die ein besonders günstiges Preis-/Leistungsverhältnis 

suchen. Für Applikationen, die hohe Drehmomente 

erfordern, ist das überlastfähige, robuste Optimax-Planetengetriebe 

eine gute Wahl. Typische Anwendungsbeispiele sind 

hier Shuttles oder Crossbelt Sorter. 

Muss die Motorkraft um die Ecke gelenkt werden, kommen 

Winkelgetriebe zum Einsatz: Der Hersteller empfiehlt hier Etacrown 

mit Kronenradstufe und das besonders kompakt bauende 

Etacrownplus mit zusätzlicher integrierter Planetenstufe. Typische 

Gründe für ihren Einsatz sind das kräftige übertragbare 

Drehmoment und der hohe Wirkungsgrad, einhergehend mit der 

fehlenden Selbsthemmung. Bei Schranken und Zugangskontrollsystemen 

beispielsweise lassen sich die Getriebe im Notfall auch 

bei hoher Untersetzung problemlos manuell zurückdrehen, ohne 

dass Komponenten zur Entkopplung notwendig sind, um den 

Antrieb vor Beschädigung zu schützen. 

ENCODER- UND BREMSENMODULE 

Das Betreiben eines Motors an einem externen Regler mit Drehmomentsteuerung 

erfordert einen Sensor, der die Information 

liefert, wo die Welle im Verhältnis zum Stator steht. Hierfür genügen 

meist die im Motor integrierten Hallsensoren. Soll der Antrieb 

in der Anwendung Positionieraufgaben erfüllen, ist ein Encoder 

als Sensor nötig. Hier sind verschiedene Standards verfüg- 

02 

01 

04 

03 


TITEL 


01 Sicher um die Ecke: Der standardmäßige, radiale Winkelstecker mit 

Bajonettverschluss ist drehbar und rastet automatisch ein 

05 

02 Volle Hand: Fünf unterschiedliche Getriebemodule stehen zur Wahl 

03 Verschiedene Standards möglich: Die Abbildung zeigt einen 

magnetischen 3-Kanal Inkrementalgeber mit 12 Bit Auflösung 

04 Immer die passende Elektronik: für einfache Anwendungen ebenso 

wie für die Integration in Industrie-4.0-Konzepte 

05 Ein Zuhause: Alle individuell ausgewählten Antriebskomponenten 

sind in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht 

bar: 360-Grad-Auflösung, 360-Grad-Auflösung plus Umdrehungszählung 

sowie kundenspezifische Geber, zum Beispiel für Simatic Micro-Drive Regler 

von Siemens. Der magnetische Inkrementalencoder arbeitet mit einer 

Auflösung von 12 Bit, die sich je nach gewählter Getriebelösung noch erhöht, 

so dass eine Genauigkeit an der Abtriebswelle bis zu 0,08° erreicht 

werden kann. Optional sind sogar noch kleinere Auflösungen möglich. 

Zudem gibt es ein absolutes Multiturn-Geber-Modul (bis 17 Bit Auflösung 

im Singleturn- und bis 32 Bit im Multiturnbereich). Der intelligente 

Geber, der bei einem Versorgungsausfall weiter seine Position behält, 

macht eine sonst notwendige Referenzfahrten überflüssig, arbeitet ohne 

Batterien, stattdessen nutzt er ein Energie-Harvesting-System, das auf dem 

Wiegand-Effekt basiert. Die für die Speicherung der Rotorlageinformation 

notwendige Energie wird aus einem rotierenden Magnetfeld gewonnen. 

Das macht Batterien als Backuplösung, geberintegrierte Getriebe und zugehörige 

Wartungsmaßnahmen überflüssig. Der für die Anwendung passende 

Encoder wird ebenfalls im Antriebsgehäuse untergebracht und die Signale 

stehen an der zentralen elektrischen Schnittstelle zur Verfügung. Je 

nach Anzahl der benötigten Pins kann hier auch ein Stecker mit Doppelbuchse 

sinnvoll sein. 

Verlangt die Anwendung Halte- oder Sicherheitsbremsen für einen 

schnellen Not-Stopp oder um beispielsweise bei einer Hubeinrichtung bei 

Ausfall der Versorgungsspannung die Position sicher zu halten, können 

Module mit Haltebremsen ergänzt werden, die nach dem Federkraft-Prinzip 

arbeiten. Aber auch eine Arbeitsstrombremse lässt sich einsetzen. 

INTELLIGENTE ZUSATZFUNKTIONEN 

Soll der Antrieb zuverlässig auf Drehzahl fahren, präzises Positionieren 

meistern oder mit integrierter Intelligenz bereit sein für IoT, Predictive 

Maintenance und Condition-Monitoring? Auch für diese Anforderungen 

hat der Baukasten mit den verschiedenen K-Klassen der Elektroniken die 

passenden Lösungen in petto. Die integrierte K4-Elektronik mit analogen 

oder digitalen Ein-/Ausgängen im Antriebssystem ermöglicht den Betrieb 

über eine externe Steuerung mit allen Standardbusschnittstellen. Die ebenfalls 

als Modul integrierbare K5-Elektronik hat zahlreiche feste und frei programmierbare 

Funktionen (ähnlich wie bei einer SPS). Damit können die 

Antriebe unabhängig von der übergeordneten Steuerung Programmabläufe 

selbstständig abarbeiten. 

Auch für sicherheitskritische Anwendungen sind die Antriebssysteme gut 

aufgestellt. Die K4- und K5-Elektronik gibt es zukünftig mit STO-Funktion 

(Safe Torque Off). Bei einem sicherheitsrelevanten Fehler wird die Energieversorgung 

sofort unterbrochen und der Antrieb gemäß Performance Level 

d beziehungsweise SIL2 stillgesetzt. Hinter der Elektronik lässt sich bei 

Bedarf zusätzlich ein externer, zertifizierter Sicherheitsgeber ergänzen. 

Auch der Einsatz eines zweiten Getriebes auf der B-Seite ist möglich, zum 

Beispiel für schwenkbare Tore oder Laderampen. 

Bilder: ebm-papst 

www.ebmpapst.com 

DIE IDEE 

„Unser modulares Antriebssystem 

erleichtert es dem Anwender, für 

unterschiedlichste Applikationen 

die passende Antriebslösung zu 

finden. Und zwar basierend auf 

fertig entwickelten, qualifizierten 

Einzelmodulen. Eine breite Auswahl 

an Motoren, Regelelektroniken, 

Getrieben, Brems- und Encodermodulen 

ermöglicht es, innerhalb 

kurzer Zeit einen Antrieb nach Maß 

zu kombinieren. Über unser Onlineportal 

lässt sich die Konfiguration 

vornehmen, den Zusammenbau 

übernehmen wir.“ 

Patrick Schumacher, Leiter Produktmanagement 

industrielle Antriebstechnik, 

ebm-papst St. Georgen 


MARKTPLATZ 

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DREHVERBINDUNG MIT TORQUE-MOTOR 

Franke Drehverbindungen mit integriertem Torque-Motor zeichnen sich aus durch 

eine hohe Dynamik, maximale Energieeffizienz und einen kompakten Einbauraum 

mit großer Mittenfreiheit. Franke Drahtwälzlager mit integriertem Direktantrieb 

zeichnen sich durch höchste Energieeffizienz aus. Die Integration des Antriebsmotors 

in das Lager ermöglicht es, auf Bauteile wie Getriebe und Antriebsritzel und 

somit auf komplexe Schmierkreisläufe zu verzichten. Die bewegten Massen fallen 

daher deutlich geringer aus und der Leistungsverlust durch Faktoren wie Reibung 

und Spiel wird minimiert. Torquemotoren werden direkt in Franke Drehverbindungen 

integriert. Der Kunde erhält ein komplett einbaufertiges System. Damit ist es 

nicht nur möglich, eine Rotationsbewegung zu erzeugen, sondern auch zu 

positionieren oder definierbare Taktschritte auszuführen. 

Kompakt und individuell 

Der Torquemotor hat ein hohes Drehmoment bei einer definierten Drehzahlspanne. Dabei ist der Abstand zwischen Stator und 

Rotor (Luftspalt) ausschlaggebend für die Größe des Drehmoments. Die vorgespannte Franke Drehverbindung garantiert einen 

gleichbleibenden Luftspalt. Zur Bestimmung der Motorposition kann ein Messsystem verwendet werden. Alle auf dem Markt 

verfügbaren Messsysteme können in die Drehverbindung integriert werden. Standardmäßig werden sehr robuste induktive 

Messsysteme eingesetzt. Sie sind als inkrementelle oder absolute Systeme in verschiedenen Genauigkeitsklassen erhältlich. 

bit.ly/franke_drehsysteme 

SCHUTZ VOR WIEDERANLAUF UND 

MANIPULATION 

Pilz stellt mit „Key-inpocket“ 

eine digitale 

Wartungssicherung 

vor, die sowohl die 

Anforderungen an 

Safety als auch an 

Industrial Security 

flexibel löst: „Key-inpocket“ 

stellt sicher, 

dass die Maschine 

während Wartungsarbeiten 

nicht wieder anläuft und dass unautorisierte Personen 

keinen Zugang erhalten. „Key-in-pocket“ basiert auf dem 

Zugangsberechtigungssystem PITreader und wird mit der 

konfigurierbaren Kleinsteuerung PNOZmulti 2 oder dem 

Automatisierungssystem PSS 4000 realisiert. Anwender 

erhalten auf einem RFID-Schlüssel ihre individuellen Berechtigungen, 

die mit PITreader an der Schutztür ausgelesen werden. 

So können sich ein oder mehrere für Wartungsarbeiten 

autorisierte Benutzer an der Anlage authentifizieren. Der 

Betreiber weiß jederzeit, wer Zugang für welche Aufgabe erhält 

und kann auch temporäre Berechtigungen vergeben. 

www.pilz.com 

KUPPLUNGEN MIT INTEGRIERTER 

SENSORTECHNIK 

Maschinen erzeugen 

Daten und Informationen, 

die im Zeitalter von 

Industrie 4.0 immer 

wertvoller werden. Diese 

Daten aus den Tiefen der 

Maschinen zu fördern 

und zu nutzbringenden 

Informationen zu 

verarbeiten, ist ein bedeutender Wertschöpfungsvorgang. Die 

Lösung von R+ W aus Wörth nimmt die Messdaten direkt im 

Antriebsstrang auf. Dies geht laut Hersteller jetzt ganz simpel 

und smart mit den hauseigenen Kupplungen und moderner 

Sensortechnik. Diese misst Drehmoment, Drehzahl, Beschleunigung 

und optional auch Axialkräfte sowie Biegemomente 

direkt aus dem rotierenden Antriebsstrang. Die so generierten 

Daten werden über die interne Elektronik direkt verarbeitet und 

lassen sich wahlweise an ein verbundenes Mobilgerät, einen PC 

oder an die Maschinensteuerung übergeben. Die Sensorik ist 

leicht in bereits verbaute Kupplungen zu integrieren. Die 

Montage ist dabei ebenso einfach wie schnell, es werden weder 

zusätzlicher Bauraum noch Hilfskonstruktionen benötigt. 

www.rw-kupplungen.de 

VORSTELLUNG: NEUARTIGE POSITIONIER- UND BEWEGUNGSLÖSUNG 

Auf der SPS in Nürnberg ist auch JAT dabei. Der Spezialist für Antriebslösungen stellt mit Fast 

Four-Axis-System for Pick‘n‘Place (Fast 4PnP) eine neue Positionier- und Bewegungslösung vor, 

in der erstmals Luftlagertechnik und Verbundmaterialen (CFK) miteinander kombiniert 

wurden. Mit dem Fast 4PnP wurde von JAT ein spezielles Bewegungssystem entwickelt, um 

sehr hohe Ansprüche an Genauigkeit und Dynamik zu erfüllen. Dafür kombinierten die 

Antriebsexperten Nischentechniken des klassischen Maschinenbaus miteinander und vereinten 

ihre Vorteile. In dem Gantry-System wird eine Leichtbauachse mit einem Schlitten aus 

kohlefaserverstärktem Kunststoff verfahren. Außerdem wurden Wälzlagerführungen durch 

Luftlager ersetzt. Beschleunigungen von 100 m/s2 und höher sind umsetzbar. Das Fundament 

aus Granit hat eine hohe thermische Stabilität und sehr gute Schwingungsdämpfung. Das Mehrachssystem positioniert wiederholgenau 

im zweistelligen Nanometerbereich. 

www.jat-gmbh.de 


MARKTPLATZ 

EFFIZIENTE ANTRIEBSLÖSUNGEN 

ANSCHAULICH GEMACHT 

Auf der SPS 

in Nürnberg 

präsentiert Stöber 

Antriebstechnik 

anhand eines 

Messemodells ein 

Feature für die 

vorausschauende 

Wartung von 

Getriebemotoren. Für diese IoT-Lösung benötigt der User kein 

spezielles Know-how, um die Informationen auszuwerten und 

entsprechend zu handhaben. Es sind weder zusätzliche 

Sensoren, Kabel, Software noch sonstige Hardware-Komponenten 

erforderlich. Mit Predictive Maintenance erhält der Anwender 

eine maximale Transparenz und einen uneingeschränkten 

Zugriff auf die gemessenen Daten seines Antriebssystems. Er 

erkennt Trends und ist folglich in der Lage, möglichst effizient 

zu handeln. Darüber hinaus zeigt Stöber in Kooperation mit 

Siemens zeigt Stöber anhand eines digitalen Zwillings seine 

volle Konnektivität zu Siemens Motion-Lösungen. Für die 

Realisierung selbst komplexer Anwendungen unterstützt man 

jetzt die Antriebsanbindung über PROFIdrive und mit PROFIsafe 

eine zertifizierte Kommunikation für höchste Sicherheitsansprüche 

(SIL 3, PL e, Kategorie 4). Im Modell enthalten sind 

verschiedene Komponenten des Antriebsspezialisten wie 

Kegelrad- und Planetengetriebemotoren und die Antriebsregler 

der Baureihe SI6. 

www.stoeber.de 

INDUSTRIEGETRIEBE FÜR HUBWERKE 

Mit dem neuen 

Industrie getriebe 

Maxxdrive XD 

schließt der 

Antriebsspezialist 

aus Norddeutschland 

eine Lücke in 

seinem Portfolio: 

„Wir geben 

unseren Kunden 

nun die Möglichkeit, die Fahrwerks- und Hubwerksantriebe für 

Krane aus einer Hand zu beziehen“, erzählt Jörg Niermann, 

Bereichsleiter Marketing bei Nord. Wie bei sämtlichen Nord- 

Getrieben wird das bewährte Prinzip des robusten einteiligen 

Blockgehäuses genutzt. Bei der Entwicklung wurde das 

Gehäuse des Maxxdrive XD speziell für Hubanwendungen 

gestaltet und ist für abwärts gerichtete Lasten optimiert. Die 

gestreckte Anordnung der Getriebestufen ermöglicht zudem 

eine mechanisch passgenaue Dimensionierung des Getriebes 

mit ausreichenden Achsabständen – eine sonst häufig übliche 

Überdimensionierung wird so vermieden. Das neue Industriegetriebe 

ist aktuell in fünf Baugrößen mit Achsabständen zwischen 

509 und 963 mm verfügbar sowie in Ausführungen mit drei oder 

vier Getriebestufen. Zum Einsatz kommt es in Hubwerken für 

alle Arten von Kranen: von Hafen- und Containerkranen bis zu 

Brücken- und Portalkranen, aber auch für Container- und 

Coil-Hochregallager. Damit ist es für eine große Bandbreite an 

Branchen relevant. 

www.nord.com 

LEICHTATHLET 

INTELLIGENTE GLEITLAGERLÖSUNGEN – 

FÜR EINEN REIBUNGSFREIEN ABLAUF UND MEHR EFFEKTIVITÄT 

PASSION FOR TECHNOLOGY.


ANWENDUNGSSPEZIFISCHE WÄLZLAGERTECHNIK 

PASSENDE LAGER FÜR ROBUSTE PUMPEN 

Wälzlager für Pumpen müssen hohen Anforderungen genügen. Das Unternehmen Armatec 

setzt deshalb schon seit vielen Jahren auf die Anwendungserfahrung von Findling 

Wälzlager: In dem umfassenden Portfolio mit über 35.000 unterschiedlichen Lagertypen 

finden sich unterschiedlichste Lösungen auch für ausgefallene Einsatzfälle. 

Die Armatec FTS GmbH & Co. KG mit Sitz in Kisslegg im Allgäu hat sich 

auf Pumpen, Rührwerke und die Separa tionstechnik für Biogas- und 

Abwasseranlagen sowie die Landwirtschaft spezialisiert. Die Produkte 

des Unternehmens werden in einer modernen Fertigung hergestellt, 

die u. a. mit CNC-Dreh- und Fräsmaschinen sowie Schweißkabinen ausgestattet 

ist. Die Wälzlager für die Systeme bezieht Armatec schon seit mehr als zehn 

Jahren bei Findling Wälzlager aus Karlsruhe. „Uns verbindet eine angenehme 

und vertrauensvolle Geschäftsbeziehung“, bestätigt Ralf Schmid, Geschäftsführer 

von Armatec. „Wichtig ist für uns, dass sich im großen Produktsortiment 

von Findling stets die richtigen Wälzlager für unsere unterschiedlichen Anwendungen 

finden lassen.“ Unter anderem liefert Findling Rillenkugellager, Schrägkugellager, 

Pendelrollenlager und Spannlager, die in den verschiedenen Produkten 

von Armatec je nach Anforderungsprofil verbaut werden. 

„Die Fluidtechnik stellt besondere Anforderungen an die Wälz lager, darunter 

hohe Temperaturen, Belastungen und Drehzahlen“, erläutert Klaus Findling, 

Geschäftsführer von Findling Wälzlager. „Diesen Herausforderungen begegnen 

wir beispielsweise mit temperaturstabiler Wälzlagertechnik und anwendungsbezogen 

optimierten Schmierstoffen. Wir empfehlen für diesen Anwendungsbereich 

Wälzlager, die hohe dynamische Tragzahlen unterstützen und somit 

eine lange Lebensdauer gewährleisten.“ 

PENDELROLLENLAGER IN EINER BALGPUMPE 

Eine spezielle Anwendung innerhalb dieser Branche stellt die Balgpumpe 

von Armatec dar. Die Balgpumpe wird in erster Linie im stationären Einsatz 

zur verstopfungsfreien Förderung von hochviskosen Flüssigkeiten mit Feststoffanteilen 

eingesetzt. Konkret kann sie in der Landwirtschaft, in Biogasanlagen 

oder in Kläranlagen Gülle, Flüssigmist, Abwasser und Speisereste 

fördern. Dabei überzeugt die selbstansaugende Pumpe einerseits mit ihrem 

einfachen Aufbau und andererseits mit ihrer Zuverlässigkeit: Sie ist unempfindlich 

gegenüber Fremdkörpern, trockenlaufsicher und weitestgehend 

verschleißfrei, da wenig bewegte Teile vorhanden sind. 

DIE IDEE 

„Die Fluidtechnik stellt besondere 

Anforderungen an die Wälzlager, darunter 

einen breiten Temperatur- und 

Drehzahlbereich sowie variable Belastungen. 

Armatec verbaut deshalb in ihren 

Pumpen anwendungsspezifische 

Komponenten von Findling Wälzlager aus 

drei der vier verfügbaren Abeg-Leistungsklassen. 

Findling bietet damit sowohl 

technische als auch wirtschaft liche 

Vorteile und trägt zu einer langen 

Lebensdauer der Pumpen bei.“ 

Klaus Findling, Geschäftsführer der 

Findling Wälzlager GmbH, Karlsruhe 



01 Zweireihige Schrägkugellager (hier mit Polyamidkäfig) meistern 

die besonderen Herausforderungen der Fluidtechnik: Hohe radiale und 

axiale Kräfte und hohe Drehzahlen können ihnen wenig anhaben 

02 Bei Xspeed-Rillenkugellagern liegen die Dichtungen axial in der 

Innenringnut an – das reduziert die Reibung und den Wärmeeintrag 

bei Lagerung von Elektromotoren 

01 

02 

Für besonders schwierige Anwendungsfälle steht die Balgpumpe 

auch als Tauchpumpe zur Verfügung: Der Getriebemotor befindet 

sich oberhalb des Flüssigkeitsspiegels und außerhalb der 

Grube. Der Pumpenkörper befindet sich im Medium. Der Einsatz 

ist bis zu einer Tauchtiefe von fünf Metern möglich. Alle 

Komponenten, die in Kontakt mit dem Medium kommen, sind 

aus Edelstahl hergestellt, z. B. das Pumpengehäuse oder das 

Klappensystem. Auch für die Wälzlager, die die Exzenterwelle 

zwischen Getriebemotor und den Druck- bzw. Zugrohren aufnimmt, 

bestehen besondere Anforderungen. Ihre Aufgabe besteht 

darin, bei Temperaturen von 0–40 °C und einer Antriebsleistung 

von 3 kW die Exzenter bewegung zu übertragen. Die 

Wahl fiel hier auf Pendelrollenlager DIN 635 23120 mit einem 

Messingmassivkäfig – letzterer ermöglicht auch unter schwierigen 

Schmierbedingungen, Vibrationen sowie hohen Belastungen 

durch die Exzenterbewegung eine lange Lebensdauer. 

RILLEN- UND SCHRÄGKUGELLAGER IN 

FASSWAGENPUMPEN 

Auch in Pumpen für Fasswägen in den Landwirtschaftsausführungen 

SPF 250 und SPF 360 kommen Wälzlager von Findling 

zum Einsatz. „Diese Pumpen bewähren sich in der Gülletechnik 

seit vielen Jahren tausendfach“, so Florian Wück, Vertriebsleiter 

von Armatec. „Sie zeichnen sich durch einen nachspannbaren 

Stator mit integriertem Verschleißanzeiger sowie einen großen 

Steinfangkasten aus und decken einen Leistungsbereich von bis 

zu 6.000 Liter/min ab.“ Verbaut sind je nach Ausführung der 

Pumpe Rillenkugellager der Baureihe 6408 und zweireihige 

Schrägkugellager der Baureihe 3310. Sie übernehmen die Lagerung 

der Antriebswelle der Pumpe, wobei sie eine Axialkraft von 

maximal 19 kN aufnehmen müssen. Die Antriebsleistung beträgt 

max. 75 kW bei Temperaturen von 0–60 °C. „Insbesondere die 

Lager des Typs 6408 ermöglichen eine hohe Tragzahl von über 

62.000 N“, so Findling. „Das ist vergleichbar mit Zylinderrollenlagern 

der 200-er Baureihe, jedoch sind die Rillenkugellager einfacher 

zu montieren und günstiger in der Beschaffung.“ 

die Befettung. Zudem sollen sie im Einsatz ein gutes Laufverhalten 

und eine geringe Geräuschentwicklung aufweisen. Die 

Xspeed-Rillen kugellager gehören zur Abeg-Extreme-Serie. Mit 

dieser Produktfamilie bietet Findling Lösungen für Anwendungen 

mit speziellen Ansprüchen. Dabei wird Lagertechnik auf die 

jeweiligen Anforderungen zugeschnitten. 

„Welches Lager zum Einsatz kommt, hängt von den individuellen 

Anforderungen ab“, so Findling abschließend. „Vor dem 

Kauf ist in jedem Fall eine gezielte Anwendungsberatung durch 

unsere Experten empfehlenswert.“ Schließlich kann die falsche 

Auswahl der Lager zu Ausfällen des Geräts, der Maschine oder 

der Anlage führen und somit hohe Kosten verursachen. 

Bilder: Aufmacher Armatec; sonstige Findling Wälzlager 

www.findling.com 

ANWENDUNGSSPEZIFISCHE WÄLZLAGERTYPEN 

Zweireihige Schrägkugellager der Baureihe 32 und 33 mit Stahlkäfig 

statt dem sonst üblichen Polyamidkäfig sollen in dieser 

Branche häufig nachgefragt werden. Aus dem Grund, dass sie die 

besonderen Herausforderungen der Fluidtechnik meistern: Hohe 

radiale und axiale Kräfte aus beiden Richtungen, hohe Drehzahlen 

und Wärme können ihnen wenig anhaben. Mit diesen Produkten 

lässt sich eine kompakte Lagerung sowohl für Radial- als auch 

Axialkräfte erreichen. Die zweireihigen Schrägkugellager sind in 

einer offenen und einer abgedichteten Version sowie unterschiedlichen 

Druckwinkeln (25, 30, 32 und 45 Grad) erhältlich. 

Ebenfalls geeignet für den Einsatz in Pumpen sind Xspeed- 

Lager. Sie machen die hohen Drehzahlen von Elektromotoren 

möglich, die in Pumpen, Verdichtern, Ventilatoren, Drehgebern 

oder Klimaanlagen zum Einsatz kommen. Da in diesem Segment 

die Laufeigenschaften eine besondere Rolle spielen, erfüllen 

die Rillenkugellager hohe Ansprüche an die Oberflächengüte 

und Lagerluft, die Dichtungstechnik, das Käfigdesign und 


LINEARTECHNIK 

SERVOMOTOREN FÜR DREIACHSPOSITIONIERSYSTEM 

VARIANZ AUF GANZER LINIE 

Das Dreiachspositioniersystem (DAP) von Leantechnik 

ermöglicht die Montage verschiedenster Fahrzeugvarianten auf 

einer Produktionslinie. Durch den Einsatz kompakter 

Servomotoren von Amkmotion arbeitet das System sehr 

effizient. Nicht nur die Automobilindustrie kann mit dem DAP 

ihre Produktionskosten senken. 

Ein namhafter Pkw-Hersteller kontaktierte auf der Suche 

nach einer Montagelösung die Firma Leantechnik in Oberhausen. 

Das Unternehmen hat sich auf die Produktion 

hochgenauer Zahnstangengetriebe und Positioniersysteme 

spezialisiert und fertigt bereits seit mehr als zwei Jahrzehnten 

Hub- und Shuttlesysteme, unter anderen für Kunden aus der 

Automobil-Industrie. 

Die Aufgabenstellung: Es wird eine Anlage benötigt, die verschiedenste 

Karosserie-Varianten aufnimmt und von der Fördertechnik 

aushebt. Bisher hatte der Pkw-Hersteller jedes Fahrzeugmodell auf 

einer eigenen Linie gefertigt, was hohe Kosten verursachte. Die 

Mario Dobnik, Konstruktionsingenieur, Leantechnik AG, Oberhausen 

gewünschte Positionierlösung sollte deshalb die Produktion 

einer Vielzahl von Karosserietypen auf einer Fertigungsstraße 

ermöglichen. 

EFFIZIENZ DER FERTIGUNG STEIGERN 

Den Ingenieuren von Leantechnik kam bei ihrer Konstruktionsarbeit 

das Know-how zugute, das sie in vielen Projekten für die 

Automobilindustrie erworben hatten. Sie kannten die Anforderungen 

ebenso wie die Produktionsbedingungen. Ihnen war klar, 

dass ein Positioniersystem für die Fertigung von Pkw nicht nur 

sehr flexibel, sondern auch kompakt sein muss. 

Am Ende des Entwicklungsprozesses hatten die Ingenieure ein 

neuartiges dreiachsiges Positioniersystem (DAP) konstruiert, das 

die Vorgaben des Anwenders erfüllte. Jeweils vier bis sechs der 


LINEARTECHNIK 

DAPs heben, führen und positionieren eine Karosserie während 

des gesamten Fertigungsprozesses. Dabei spielt die Form oder 

Größe der Karosse keine Rolle. Die erste Generation des DAP kam 

viele Jahre lang in der Automobilindustrie zum Einsatz. Da der 

Antrieb mit einem Standardservomotor erfolgte, musste allerdings 

jede Fertigungslinie mit einem großen Schaltschrank für 

Steuerungstechnik und Umrichter ausgestattet werden – das kostete 

Platz. Auf Anregung eines Autobauers entschloss sich Leantechnik 

deshalb, sein Positioniersystem weiter zu optimieren. Im Blickpunkt 

standen dabei besonders die Motoren, die die drei Achsen 

des DAP antreiben. Durch die Vermittlung des Pkw-Herstellers 

kam der Kontakt zur Firma Amkmotion zustande, ein Technologieunternehmen 

im Bereich der elektrischen Antriebstechnik. 

PLATZBEDARF DEZENTRAL VERRINGERT 

Mario Dobnik, Konstrukteur bei Leantechnik und seinen Kollegen 

war schon nach den ersten Gesprächen klar, dass sie in Amkmotion 

den idealen Partner gefunden hatten. „Die dezentralen Servoantriebe 

eignen sich klasse für unser DAP, denn sie bauen durch ihre 

besondere Bauweise sehr kompakt“, erklärt Dobnik. Denn bei den 

IDT5-Servomotoren bilden Antrieb und Wechselrichter eine mechatronische 

Funktionseinheit, weil der Servoregler direkt auf dem 

Motor platziert ist. Dadurch wird der Platzbedarf für Schaltschränke 

und Verkabelung um bis zu 70 Prozent reduziert. Die Konstrukteure 

ersetzten den bisherigen Standardservomotor des DAP durch den 

dezentralen Servoantrieb IDT5, der in drei Baugrößen mit maximalen 

Drehmomenten zwischen 5,8 und 9,5 Nm gefertigt wird. Der 

Motor ist mit einem Absolutencoder und einer Haltebremse ausgestattet 

und treibt über eine drehsteife Kupplung die Lifgo-Zahnstangengetriebe 

von Leantechnik an. An jeder der drei Achsen des 

DAP ist jeweils ein Motor und ein Zahnstangengetriebe montiert. 

Die Getriebe verfügen über eine Vierfachrollenführung, die für 

sehr genaue Hub- und Schubbewegungen sorgt. Die Zahnstangengetriebe 

sind in verschiedenen Baugrößen und Ausführungen 

01 

02 

01 Stellungnahme: Zahnstangengetriebe sorgen für die 

präzise Positionierung bei dem Dreiachspositioniersystem 

02 Starke Gesellen: Die Zahnstangengetriebe 

können Hubkräfte bis 25.000 N erzeugen 

Mehr als eine Idee und 

mehr als nur ein Linearmotor 

Unser Lieferprogramm für Linearmotoren ist so umfangreich, 

wie die Wünsche unserer Kunden. Wir entwickeln und fertigen 

Linearmotoren von ganz klein bis riesig groß. Finden Sie Ihren 

perfekten Linearmotor bei uns. 

www.fischer-elektromotoren.de

LINEARTECHNIK 

Pkw-Fertigung erforderliche Präzision, die im Zehntelmillimeterbereich 

liegt. Die Wiederholgenauigkeit liegt zwischen ± 0,02 mm 

und ± 0,01 mm. Die einzelnen Achsen des Positioniersystems 

lassen sich gegen eine andere Achse mit anderen technischen 

Werten austauschen. 

86 DAP sind in der Fertigungslinie des Pkw-Herstellers verbaut, 

der dort neben Fahrzeugen mit Benzin- und Dieselmotoren auch 

Elektroautos produziert. Durch den Einsatz des Drei-Achs-Positioniersystems 

mit dezentraler Antriebstechnik profitiert das Unternehmen 

in vielerlei Hinsicht: Es kann kurze Taktzeiten realisieren, 

spart die manuelle Anpassung der Fördertechnik und reduziert 

den Platzbedarf. Das Wichtigste ist aber die Flexibilität und die 

damit verbundene Effizienz. 

Bilder: Aufmacher: Maroš Markovič – stock.adobe.com, 

alle weiteren: Leantechnik 

03 Mechanik und Elektrik: Beim dezentralen Servomotor bilden 

Wechselrichter und Antrieb eine mechatronische Funktionseinheit 

www.leantechnik.com 

verfügbar. Sie können Hubkräfte von 2.000 bis 25.000 N ausüben. 

Neben den Lifgo-Getrieben gibt es noch die Lean SL-Serie für 

einfache synchrone Hubaufgaben ohne Querkraftaufnahme. 

PASST SICH AUTOMATISCH AN 

An den horizontalen Fahrachsen des DAP ist jeweils ein Lifgo 

5.0-Excenter Zahnstangengetriebe mit vier Führungswagen installiert, 

an der Z-Achse befindet sich ein Lineargetriebe mit einer 

maximalen Hubkraft von 15.900 N. Das Besondere an den Excentergetrieben 

ist das frei einstellbare Zahnflankenspiel. Am oberen 

Ende der Z-Achse jedes DAPs befindet sich eine Spanneinheit, 

die die Karosserie aufnimmt. Wird eine Karosserievariante in die 

Station gefördert, verstellen sich die X- und Y-Achse auf die benötigte 

Variante und die Z-Achsen aller involvierten DAPs hebt die 

Karosserie von der Fördertechnik aus in die Bearbeitungsposition. 

Ist der Bearbeitungsvorgang in der Station der Fertigungslinie 

abgeschlossen, setzen die DAPs die Karosserie ab, damit diese 

zur nächsten Station befördert werden kann. Dort wird sie dann 

zur weiteren Bearbeitung erneut ausgehoben. 

Die Hublänge jeder der drei Achsen ist völlig flexibel und wird 

anwendungsspezifisch definiert. Da sich die Karosserien unterschiedlicher 

Fahrzeugmodelle zum Teil stark voneinander 

unterscheiden, lässt sich zudem der Pin der Z-Achse in X- und 

Y-Richtung verstellen. Dieses sogenannte Shimen funktioniert 

elektrisch, sodass die Produktion dafür nicht unterbrochen werden 

muss. Die je nach Karosserietyp variierenden Abstände zwischen 

den Aufnahmepunkten des DAP sowie den Hub der Achsen 

regelt der dezentrale Motion Controller ISA von Amkmotion: Er 

kann bis zu vier Z-Achsen im Master-Slave-Betrieb gleichzeitig 

ausheben. Da alle dezentralen Servomotoren zudem per Daisy 

Chain-Verfahren miteinander verbunden sind, verringert sich 

der Verkabelungsaufwand im Vergleich zu herkömmlichen 

Antrieben. 

PRÄZISE POSITIONIERT 

Jedes DAP kann Durchbiegebewegungen durch seine maximale 

Hubkraft von 15.900 N kompensieren. Die Positioniergenauigkeit 

des Systems beträgt ± 0,05 mm und übertrifft damit die in der 

DIE IDEE 

„Wir konstruierten für einen Automobilhersteller 

ein neuartiges 

dreiachsiges Positioniersystem. Die 

gewünschte Lösung sollte die 

Produktion einer Vielzahl von 

Karosserietypen auf einer Fertigungsstraße 

ermöglichen. Bei den 

Antrieben entschieden wir uns für 

dezentrale Servoantriebe, da sie 

durch ihre besondere Bauweise sehr 

kompakt bauen, denn bei ihnen 

bilden Antrieb und Wechselrichter 

eine mechatronische Funktionseinheit. 

Dadurch lässt sich der Platzbedarf 

für Schaltschränke und 

Verkabelung um bis zu 70 Prozent 

reduzieren.“ 

Mario Dobik, 

Konstruktionsingenieur, 

Leantechnik AG, Oberhausen 


STIRNRAD- UND KEGELSTIRNRADGETRIEBE SETZEN NEUE MASSSTÄBE 

Neueste Berechnungsverfahren und die 

Anwendung digitaler Datenmodelle bilden 

die Grundlage für eine weitere Performancesteigerung 

der Generation X.e, die 

Stirnrad- und Kegelstirnradgetriebe von 

SEW-Eurodrive. Die nun gewonnenen 

Erkenntnisse flossen kontinuierlich in die 

Berechnungslandschaft ein und verbesserten 

so die Genauigkeit und Zuverlässigkeit. 

Auf dieser Basis wurde die mechanische und thermische Auslegung der aktualisierten 

Baureihe erneut genau bewertet. In Kombination mit den bereits in der Vergangenheit 

umgesetzten bauteilseitigen Optimierungen ergeben sich so noch höhere thermische 

Grenzleistungen, eine deutlich längere Lagerlebensdauer sowie eine Steigerung der 

Nenndrehmomente. Zudem sind nun größere Angriffswinkel bei maximaler Querkraftbelastung 

zulässig. Die Stirn- und Kegelstirnradgetriebe decken mit 23 fein abgestuften 

Baugrößen den Drehmomentbereich von 7,2 bis 500 kNm ab. Das Baukastenprogramm 

sowie die große Anzahl vordefinierter Zusatzausstattungen und Optionen sorgen für ein 

hohes Maß an Flexibilität zur Anpassung an die jeweilige Anwendungssituation. 

www.sew-eurodrive.de 

SCHWERE LASTEN MIT LEICHTIGKEIT HANDHABEN 

Schwerlastroboter benötigen robuste, präzise und dynamische Getriebe mit entsprechend 

hoher Lastkapazität und Langlebigkeit. Ein Heimspiel für die Zykloidgetriebe von Nabtesco. 

Die kompakten Robotergetriebe sind leistungsstark, widerstandsfähig und zuverlässig. Das 

macht sie zu Spezialisten für große Traglasten. Zum Beispiel gibt es für den Einsatz in 

Schwerlastrobotern diverse leistungsstarke Getriebesysteme mit Nenndrehmomenten bis 

28.000 Nm. Die Schwerlastgetriebe sind präzise, robust und kompakt. Bei Zykloidgetrieben 

erfolgt die Kraftübertragung über Kurvenscheiben und Rollen. Dadurch sind ein durchgehender 

Kontakt sowie eine gleichmäßige Kraftverteilung innerhalb des Getriebes gegeben, was 

eine hohe Steifigkeit zur Folge hat. So lassen sich hohe Drehmomente mit entsprechender 

Präzision (Hystereseverlust < 1 arc.min) übertragen. Durch die integrierte Hauptlagerung können laut Hersteller die Getriebe 

250 % höhere Biegemomente aufnehmen als herkömmliche Planetengetriebe vergleichbarer Baugröße. Auf zusätzliche externe 

Lagerungen kann so verzichtet werden. Mit einem Nenndrehmoment von 28.000 Nm ist das RV-2800N eines der größten und 

robustesten Präzisionsgetriebe der Welt. Das Getriebe hat somit eine entsprechende Kombination aus Leistungsstärke, Torsionssteifigkeit 

sowie Kompaktheit. Neue Anwendungsgebiete, in denen bisher Lösungen wie Hydraulik oder Spindeln vorkamen, 

lassen sich damit erschließen, zum Beispiel beim Bewegen großer Glasscheiben, Bleche, Maschinenteile oder ganzer Fahrzeuge. 

www.nabtesco.de 

DER 

HUBWERKS- 

LÖSUNG 

ANTRIEB 

Sicher Flexibel International 

Das neue 

MAXXDRIVE ® XD 

Robust 

Modular 

Getriebebau NORD GmbH & Co. KG | Fon +49 4532 289-0 | info@nord.com | www.nord.com

UMRICHTERTECHNIK 

WELTREKORDUMRICHTER 

ALLER GUTEN DINGE SIND DREI: 

WELTREKORD ZURÜCK IN STUTTGART 

Sechs Jahre hatte es gedauert – jetzt hat es das 

Formula Student Team der Uni Stuttgart geschafft. 

Der Beschleunigungsweltrekord ist wieder zurück. 

Amkmotion unterstützte die Mission Weltrekord mit 

eigens dafür abgestimmten Wechselrichtern. 

Anja Schaber, Marketing Manager, 

AMKmotion GmbH + Co KG, Kirchheim unter Teck 

Nachdem bereits in den Jahren 2012 und 2015 der Beschleunigungsrekord 

von 0 auf 100 Kilometer pro Stunde 

von den Stuttgartern aufgestellt wurde, haben sie es nun 

zum dritten Mal ins Guinness-Buch der Rekorde 

geschafft. Die bisherigen Rekordhalter der ETH Zürich hatten 

2016 mit 1,513 Sekunden eine nur schwer zu unterbietende 

Rekordzeit erreicht. Dementsprechend lange war diese dann 

auch gültig. Nun aber begab sich das Stuttgarter Greenteam erneut 

auf Rekordjagd. Mit Erfolg: Der Rennbolide E0711-11 EVO ist mit 

1,461 Sekunden nun offiziell das am schnellsten beschleunigende 

Elektrofahrzeug der Welt. 

Am Freitag, den 23. September 2022 fand die Rekordfahrt auf 

einem Testgelände der Firma Bosch in Renningen im Landkreis 

Fixe Richter: An Bord des Rennboliden 

sind Wechselrichter von Amkmotion 

Böblingen statt. Die Aufzeichnungen des Rekordversuchs wurden 

anschließend an Guinness World Records zur Prüfung weitergegeben. 

Am 6. Oktober erfolgte dann die offizielle Bestätigung. Zur 

großen Freude bei den Teammitgliedern mit allen Unterstützern 

und Fans. Waren doch einige Rückschläge und Probleme auf 

dem Weg zum neuerlichen Rekord zu überwinden. Doch all das 

ist nun vergessen. 

EXTREME LEISTUNGSDICHTE 

Seit vielen Jahren ist Amk-motion bereits als Unterstützer und 

Ausrüster mit dem Greenteam der Universität Stuttgart verbunden 

und war, wie bereits in den Jahren 2012 und 2015, auch an diesem 

Weltrekord wieder unmittelbar als Premiumsponsor beteiligt. 

Sozusagen ab der ersten Stunde konnten sich die Studierenden 

auf das Know-how der Kirchheimer Antriebsexperten verlassen 

und letztlich die Erfahrungen auch in die aktuellen, selbst entwickelten 

Motoren einfließen lassen. Mit den speziell für diesen 

Einsatz abgestimmten Wechselrichtern aus dem Hause Amk-motion 

konnte der Carbon-Rennwagen seine Vorteile im Bereich der 

Leistungsdichte auf die Strecke bringen. Mit seinen knapp 

145 Kilogramm erreicht dieser eine Leistung bis zu 180 Kilowatt 

und eine Spitzenbeschleunigung von 2,5 g. Das ist ungefähr 

vergleichbar mit der Kraft, die Astronauten beim Wiedereintritt 

der Rakete in die Erdatmosphäre erfahren. 

Bilder: Greenteam Maximilian Partenfelder 

www.amk-motion.com 


FESTSTELLEINHEIT MIT NEUER SCHLÜSSELFUNKTION 

Das Familienunternehmen Hänchen bietet 

seine Klemmeinheit Ratio-Clamp jetzt auch 

mit Schlüssel an. Diese Ausführung erleichtert 

die kundenseitige Montage in die 

Maschine. Das Funktionsprinzip bleibt 

unverändert. Betroffen von der Umstellung 

seit Oktober 2022 sind alle Größen mit 

Durchmessern von 18 bis 63 mm. Bei der 

neuen Variante wird die Klemmeinheit nach der Installation auf der Funktionsstange 

mit Druck beaufschlagt. Anschließend sind zwei bis vier Montageschlüssel zu 

entfernen. Schrauben am Verschlussdeckel bleiben unberührt, das Handling auch 

mit Flansch wird vereinfacht und Zubehör bei der Demontage entfällt. Ratio-Clamp 

ist unter anderem geeignet, Achsen während der Produktion zu fixieren. 

www.haenchen.de 

BEWEGUNG! 

KUGELROLLEN MIT KUNSTSTOFFGEHÄUSE 

Norelem hat aktuell 42 Kugelrollenvarianten 

im Programm, die als Förderelemente 

Lasten von A nach B bewegen. Die Ausführung 

mit Kunststoffgehäuse eignet sich 

speziell für Einsätze in der Lebensmittelindustrie. 

Kugelrollen mit dem blauen, 

zertifizierten Kunststoffgehäuse sind 

wahlweise mit Trag- und Lastkugel aus 

Edelstahl oder mit Kunststoff-Lastkugel 

erhältlich. Sie verfügen über einen 

spaltfreien geschlossenen Deckel, der die Entstehung von Schmutzkanten 

verhindert. Durch die Löcher an der Unterseite lassen sich die Kugelrollen außerdem 

leicht reinigen. Sie bewegen Lasten bis 500 N bei einer Fördergeschwindigkeit 

bis 1,5 m/s und sind in Temperaturbereichen von -30 bis +50 °C einsetzbar 

(Kunststoff-Lastkugel: bis +30 °C). So können Stückgüter ohne großen Aufwand 

verschoben, gedreht und gelenkt werden. Die Kugelrollen eignen sich als Komponenten 

in Fördersystemen und Zuführungen, an Bearbeitungsmaschinen oder 

Verpackungseinrichtungen. Sie sind robust, wartungsarm und leicht montierbar. 

www.norelem.de 

PORTALSYSTEME SCHNELL UND EINFACH REALISIEREN 

Mit einem Systembaukasten von 

Rose+Krieger lassen sich Linien-, 

Flächen- und Raumportale mit geringem 

Zeitaufwand konstruieren. Basis 

des Baukastens sind die Achsbaureihen 

RK DuoLine und RK MonoLine. Der 

Aufbau der Systeme wird durch CAD- 

Daten, detaillierte Montageanleitungen 

und abgestimmte Konstruktionselemente 

erleichtert. Zu den Konstruktionskomponenten 

zählen neben 

Klemmleisten, Systemplatten- und 

Winkeln auch universelle Energiekettenhalter 

und Motoradapter für die Anbindung von Servomotoren und 

Planetengetrieben aller gängigen Hersteller. Damit beschleunigt der Mehrachsbaukasten 

die Auslegung, Angebotserstellung und Auslieferung der Portalsysteme. 

Zusätzlich senken der hohe Standardisierungsgrad und der Wegfall des 

für individuelle Konstruktionen erforderlichen Engineering-Aufwands die Kosten 

für die Portale. Auch die Ersatzteilbeschaffung und Konfiguration vor Ort 

werden durch die standardisierten Konstruktionskomponenten erleichtert. 

www.rk-rose-krieger.com 

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sorgen weltweit für Dynamik 

bei Hub- und Fahrantrieben in 

Krananlagen, im Logistikbereich 

sowie bei mobilen Systemen 

im Hafenbereich und Offshore. 

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Bis IP67, mit UL / CE 

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HYDRAULIK UND PNEUMATIK 

INTELLIGENTE AUFZUGSHYDRAULIK 

MIT SMARTER KRAFT 

NACH OBEN 

SERIE 

ANTRIEBSTECHNIK 

FÜR GEBÄUDE 

Teil 1: antriebstechnik 10/2022 

Antriebe im Zugangsbereich 

Teil 2: antriebstechnik 11/2022 

Aufzugshydraulik 

Teil 3: antriebstechnik 12/2022 

Bremsen für Schnelllauftore 

Wenn große Kräfte gefragt sind, kommt hydraulische 

Antriebstechnik zum Einsatz. Bucher Hydraulics sieht sie als 

kleine, aber feine Nische, geeignet für den Aufzugsbau oder für 

architektonisch anspruchsvolle Lösungen. Das Unternehmen 

geht nun einen wichtigen Schritt weiter und entwickelt die 

Aufzugstechnik zu smarten sowie vernetzten Lösungen. 

„Warenaufzüge mit hohen Lasten sind die Domäne der Hydraulikaufzüge. 

Mit einem oder mehreren Zylindern ausgestattet, können 

sie über 40 Tonnen Last bis 25 Meter oder sogar höher anheben“, 

erklärt Tony Aschwanden, Product und Application Management 

bei Bucher Hydraulics in Neuheim, Kanton Zug in der Schweiz. 

Ein Vorteil der Hydraulik: Die Kräfte können direkt über das Gebäudefundament 

abgeleitet werden, während sie sich bei Seilaufzügen 

i. d. R. über den Schachtkopf ihren Weg in die Gebäudestruktur 

bahnen. 

Doch die Kraftprotze können auch elegant auftreten: Ein weiterer 

Einsatzbereich ist die Anwendung in architektonischen 

Aufzügen mit viel Glas, ohne Sicht auf die Seilzüge, da dies unvorteilhaft 

und störend wirken können. Ein zentraler Zylinder, 

oft in Teleskopbauweise unterhalb der Kabine, schlank und 

glänzend, kann filigran und ästhetisch erscheinen. Mittlerweile 

funktioniert das sogar komplett ohne Seitenführung der Kabine, 

beispielsweise bei runden Glaskabinen. Dadurch lassen sich 

Aufzugstüren in jede beliebige Richtung einbauen. Auch die Hydraulik 

selbst hält sich zurück, das Aggregat sowie die übrige 

Technik passen in einen Wandschrank oder in den Schacht und 

sind somit platzsparend untergebracht. 

NICHT MEHR ÖL ALS NÖTIG 

Laut Bucher Hydraulics gibt es in der EU etwa fünf Millionen 

Aufzüge. Sie verbrauchen pro Jahr um die 18 Terrawattstunden 

Strom, rund 0,7 Prozent des gesamten Strombedarfs. In absehbarer 

Zeit sollen Aufzüge deshalb der EU-Ökodesign-Richtlinie 

unterworfen werden. Eine Vorstudie hierzu wurde bereits unter 

Federführung des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung 

(ISI) fertiggestellt. Hydraulikaufzüge sind energetisch 

allerdings schon lange auf einem guten Weg. Über die 

gesamte Lebensdauer gesehen, sind sie Seilaufzügen sogar 

meist überlegen, wie eine Untersuchung des spanischen Technologiezentrums 

Instituto Tecnológico de Aragón (ITAINNOVA) 

ergab. Auch das Schweizerische Bundesamt für Energie attestiert 

in der Studie „Elektrizitätsverbrauch und Einsparpotenziale 

bei Aufzügen“, typischen Hydraulikaufzügen in Mehrfamilienhäusern 

geringere Unterhaltskosten als Seilaufzügen. 

Ein wesentlicher Faktor bei der Energieeinsparung: Der Einsatz 

von Frequenzumrichtern. Ohne Frequenzumrichter läuft der Pumpenmotor 

von Anfang an mit voller Drehzahl. Die Fahrkurve (Beschleunigung, 

Vollfahrt und Verzögerung) regelt ein Ventil. Das 



01 Selbstoptimierer: Das Gerät ist ein elektronisch 

geregeltes Liftregelventil für die Steuerung von 

hydraulischen Aufzugsanlagen 

überschüssige Öl wird wenig energieeffizient in den Tank zurückgeleitet, 

wodurch es sich unnötig erwärmt. Infolgedessen kann sogar 

ein Ölkühler erforderlich werden. Frequenzumrichter regeln 

hingegen den Pumpenmotor von Drehzahl Null an. Dadurch wird 

exakt nur so viel Öl gefördert wie benötigt wird, um ideale Fahrkurven 

abzufahren. „Bei 30 bis 40 Prozent Energieeinsparung amortisieren 

sich die Mehrkosten für den Frequenzumrichter vor allem 

bei stark frequentierten Aufzügen“, argumentiert Aschwanden. 

Aber es ist noch mehr möglich. Ein Beispiel: Der Einsatz von 

Superkondensatoren, kurz Supercaps genannt. Sie lassen sich 

viel schneller laden und entladen als Akkus. Außerdem überstehen 

sie weitaus mehr Schaltzyklen. Bekannt wurden sie unter anderem 

im KERS-System von Formel-1-Rennwagen oder bei der 

Nutzbremsung in Bussen und Bahnen. Bucher Hydraulics hat 

diese Technologie für Aufzüge einsetzbar gemacht. Sie lässt sich, 

nach entsprechenden Softwareanpassungen, sogar an bestehende 

Aggregate nachrüsten. Das Öl, das durch den Zylinder von der 

Kabine verdrängt wird, treibt die Pumpe an. Sie dreht den Motor, 

der als Generator dient und so elektrische Energie erzeugt, die 

sich über den Frequenzumrichter in den Supercaps zwischenspeichern 

lässt. Bei der nächsten Hochfahrt steht diese Energie 

zur Verfügung und reduziert den aus dem Netz entnommenen 

Strom. Je nach Anwendung lassen sich so 20 bis 30 Prozent Energie 

einsparen, wobei sich der Einsatz vor allem in hochfrequentierten 

Industrieanlagen lohnt. 

FAHRSTUHLHYDRAULIK AUF DEM WEG 

NACH OBEN 

Bucher Hydraulics ist Mitglied der VDMA-Initiative Blue Competence 

und hat sich zusätzlich seinem Motto Ecodraulics verpflichtet. 

Darauf basierend werden besonders energiesparende, 

emissionsarme, langlebige, leichte sowie platzsparende Produkte 

entwickelt und hergestellt. Ein gutes Beispiel dafür: Das intelligente 

Hydraulikventil Ivalve für den Aufzugsbau mit 250 und 

500 Litern Volumenstrom pro Minute. Das Ventil ist eine strategische 

Optimierung des LRV (Liftregelventil) in Richtung Industrie 

4.0. Es lässt sich deutlich schneller montieren und in Betrieb 

nehmen. Durch Sensorik und entsprechende Software ist es 

selbstlernend sowie selbstoptimierend. Außerdem verfügt es über 

umfangreiche Vernetzungsmöglichkeiten. 

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Teleskopschienen im 

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Technische Beratung unter: 

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02 03 

Die Installationszeit verkürzt sich gegenüber einem mechanischen hydraulischen 

Ventil um bis zu 70 Prozent. Es spart zudem bis zu 30 Prozent 

Energie. Eine sehr feinfühlige Regelung über einen geschlossenen 

Regelkreis sorgt für gute Fahreigenschaften und eine exakte Anhaltegenauigkeit 

in beide Richtungen, unabhängig von Temperatur und Viskosität 

des Öls. 

Statt 200 Minuten bei einem herkömmlichen Ventil und 120 Minuten 

bei einem Ventil der Baureihe LRV werden bei dem intelligenten Hydraulikventil 

nur 60 Minuten für Installation und Inbetriebnahme benötigt. 

Die reine Installationszeit verkürzt sich, weil statt mehrerer Kabel zu 

den Drucksensoren der Inbetriebnehmer nur noch zwei Verbindungsleitungen 

zwischen Elektronik und Ventil anschließen muss. Der Löwenanteil 

an Zeitersparnis entfällt jedoch auf den völligen Wegfall der 

Grundeinstellung des Ventils und der Optimierung der Fahrkurve. Das 

erledigt das Ventil mittels Iteach auf Basis der von der Aufzugsteuerung 

gelieferten Schachtinformationen selbst. Eine erste Fahrkurve nach der 

Montage sieht normalerweise so aus: Losfahrt mit langer Startphase und 

Schleichfahrt, Vollfahrt, Verzögerung und nochmals eine lange Schleichfahrt 

bis zum Stopp des Ventils. Im realen Fall dauert so etwas rund 

14,5 Sekunden zwischen Start und Stopp der Fahrt. Das intelligente Ventile 

optimiert sich innerhalb der ersten fünf Fahrten über Iteach selbst 

und reduziert die Gesamtfahrzeit auf 8,5 Sekunden, was eine große 

Menge an Energie spart. 

VERNETZUNG LEICHT GEMACHT 

Das Ventil bietet in Verbindung mit der Icon-Elektronik alle Möglichkeiten 

moderner Vernetzungstechnik. Als Bussystem dient hierbei 

CANopen-Lift, ein quelloffener Quasi-Standard in der Aufzugstechnik. 

Dies vereinfacht den Verdrahtungsaufwand mit der Gesamtanlage und 

die Kommunikation mit dem Antrieb. Erste Feldtestanlagen mit dieser 

CANopen-Anbindung sind in Deutschland, den Niederlanden und der 

Schweiz in Betrieb. Durch die optionale CANopen-Anbindung via 

Steckkarte auf der Icon-Steuerung sind keine zusätzlichen Terminals 

nötig. Die Parameter lassen sich zentral über die Aufzugssteuerung 

verändern. Die Steuerung ist mit einem Fehlerspeicher ausgestattet, 

der sich für eine Analyse an Ort und Stelle oder per Fernzugriff sogar 

via Smart Devices auslesen lässt. Für den Aufzugsbauer bedeutet das 

den direkten Weg zu Predictive Maintenance: Das intelligente Ventil 

kann Statusinformationen, Data Log Files oder Warnungen weitergeben, 

die an die Aufzugssteuerung und von dort aus global weitergeleitet 

werden können. Dies gilt nicht nur für neue Anlagen, sondern lässt 

sich laut Bucher weltweit bei etwa 50.000 Anlagen nachrüsten. 

Bilder: Aufmacher: metamorworks – stock.adobe.com, sonstige: Bucher Hydraulics 

www.bucherhydraulics.com 

02 Schnelle Inbetriebnahme: Das intelligente Ventil 

punktet vor allem durch den Wegfall der Grundeinstellung 

und Optimierung der Fahrkurve 

03 Kartenkontrolle: Die Karte kontrolliert unter 

anderen die Ventilzustände sowie die komfortable Fahrt, 

ein Lernalgorithmus optimiert während des Betriebs 

DIE IDEE 

„Die hydraulische Antriebstechnik 

kommt zum Zuge, wenn große 

Kräfte oder architektonisch anspruchsvolle 

Lösungen gefragt sind. 

Wir gehen jetzt einen Schritt weiter 

und machen sie smart sowie 

vernetzt. Unsere neuen Produkte 

ermöglichen eine bis zu 70 Prozent 

kürzere Installationszeit und sparen 

bis zu 30 Prozent Energie. Trotzdem 

bleiben die erstklassigen Fahreigenschaften 

und die höchste Sicherheit 

der Aufzüge erhalten. Smart wird 

die Technik durch intelligente 

Einbaumöglichkeiten und entsprechendes 

Zubehör.“ 

Tony Aschwanden, Product & 

Application Management, Bucher 

Hydraulics AG, Neuheim, Schweiz 


MARKTPLATZ 

LINEARE BEWEGUNGEN PER ENCODER MIT 

MESSRÄDERN ERFASSEN 

Mit der Ergänzung seines 

Drehgeber-Angebots um 

Federarme und Messräder 

bietet Turck eine Lösung zur 

zuverlässigen Erfassung von 

Längen und Geschwindigkeiten 

linear bewegter 

Objekte, die auch nachrüstbar 

ist. Alle Federarmvarianten 

wurden für inkrementale und 

absolute Vollwellendrehgeber 

entwickelt, die etwa den Fortschritt oder das Tempo von Förderbändern 

überwachen. Kombiniert werden sie mit Messrädern, 

die mit Umfängen von 200 mm bis 500 mm erhältlich sind. 

Verschiedene Beläge sichern die Haftung auf Metall, Glas, 

Textilien oder Holz. Die drei angebotenen Federarme decken 

unterschiedliche Anforderungen ab: So ist die platzsparende, 

kleine Ausführung RA-SAB-5-20 und -24 konzipiert für Messungen 

in engen Räumen bei ruhig laufenden Maschinen. Ein 

breiter Vorspannbereich und kombinierbare Messräder zeichnen 

das einfach zu installierende, kompakte Modell 15-36 aus. 

Anwendungen mit höheren Vorgaben an die Anpresskraft lassen 

sich mit dem großen Federarm 30-36 umsetzen. 

www.turck.com 

ENERGIEEFFIZIENT: ROBOTER SPEISEN 

BREMSENERGIE ZURÜCK 

Yaskawa bietet eine Lösung zur 

Rückspeisung von Roboter-Bremsenergie 

in das Stromnetz. Alle 

größeren Motoman-Roboter der 

Baureihen ab ca. 50 kg Traglast und 

mit der aktuellen YRC1000-Robotersteuerung 

können kinetische 

Energie aus Ab- und Seitwärtsbewegungen 

direkt in 400 V Wechselstrom 

bei 50 Hz umwandeln und ins 

Netz rückspeisen. Voraussetzung 

dafür ist die Standard-Robotersteuerung 

YRC1000 in Verbindung mit 

den größeren Robotern ab ca. 50 kg 

Traglast. Industrieroboter führen beim Handling, Palettieren, 

Fügen oder Bearbeiten viele Abwärts- oder Seitwärtsbewegungen 

aus, bei denen die Servomotoren Energie abbauen 

und potenziell Strom erzeugen können. Bisher wird die 

dadurch entstehende Energie in Abwärme umgewandelt und 

ungenutzt an die Umgebung abgegeben. Bei der Yaskawa- 

Lösung wird die elektrische Energie ohne zusätzliche Hardware 

ins Betreiber-Netz rückgespeist und weitergenutzt. 

Das Sparpotenzial gibt der Hersteller mit 8 bis 25 % an. 

www.yaskawa.de 

PER KONFIGURATOR SCHNELL ZUM STIMMIGEN ANTRIEB 

Der Getriebemotoranbieter Rotek hat seine Website überarbeitet und neben neuen Features auch einen eigens entwickelten 

Konfigurator integriert. Dieser soll Anwendern die Auswahl des passenden Antriebs erleichtern. Angaben wie Drehmoment, 

Drehzahl oder Abgabeleistung reichen, um eine grundsätzlich geeignete Lösung zu finden. Ergänzender Input zu Versorgungsspannung, 

Motorserie und Getriebeart grenzen das Ergebnis weiter ein. Außerdem wurde das Design der Website nutzerfreundlicher 

gestaltet. So sind zum Beispiel der Konfigurator und die Kontaktpersonen im Vertrieb über einen mitlaufenden grünen Knopf 

jederzeit zu erreichen. Bereiche für Motorenserien und Getriebe auf der Startseite führen direkt zu den Produktseiten. Wer weiß, 

welchen Antrieb er benötigt, kann gleich den Konfigurator nutzen. Zudem gibt es die Rubrik „Wissenswertes“ mit Videos und 

hilfreichen Tipps. Auf den Seiten der Motorserien befinden sich die technischen Daten, aber auch Anregungen, Anwendungsbeispiele 

und Fachbeiträge. 

www.rotek-motoren.de 

Der Leistungsstarke 

SD4M mit Drei-Level-Technologie 

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bis 2.000 Hz bzw. im Leistungsbereich bis 470 kVA 

Kundenspezifische 

Lösungen möglich 

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SPECIAL 

KOMPLEXE PRODUKTIONSMASCHINEN 

HOCHTOURIGE DREHSTROMSPEZIALMOTOREN 

WENIG SCHWINGEN UND 

NICHTS VERLIEREN 


SPECIAL: KOMPLEXE PRODUKTIONSMASCHINEN 

Geringe Vibrationen und wenig Verluste trotz 

hoher Drehzahlen: Diese Anforderungen an 

Motoren gelten auch bei Antriebsaufgaben in 

der Medizin- oder Labortechnik sowie der 

Textilindustrie. Hochtourige Drehstromspezialmotoren 

kommen unter anderen in 

Tischzentrifugen oder Textilspindeln zum Einsatz. 

Beständiges weiterentwickeln der Firma 

Groschopp sorgt für stetiges optimieren der 

Induktionsmotoren. 

Die grundsätzliche Funktionsweise einer Zentrifuge ist 

schnell erklärt: Durch starkes Schleudern trennt sie die 

Bestandteile von Suspensionen und Emulsionen. Benötigt 

werden solche Geräte sowohl in medizinischen Laboren 

als auch in der Forschung, zum Beispiel für die Untersuchung 

von Blutproben sowie Zellkulturen oder in der Mikround 

Molekularbiologie. Trotz der hohen Geschwindigkeiten 

dürfen die Antriebe nicht zu heiß werden, um das empfindliche 

Material nicht zu beschädigen. die hochtourigen Drehstromspezialmotoren 

von Groschopp eignen sich sehr gut für Anwendungen 

dieser Art. 

Sie haben aber auch zahlreiche Vorteile für den Einsatz in der 

Textilindustrie. Um das Garn aufzuwickeln, werden die Spindeln 

von einem Motor angetrieben. In einer Anlage kommen nicht 

selten mehrere hundert Motoren zum Einsatz. Um hohe Geschwindigkeiten 

und eine größtmögliche Produkti vität sowie 

Wettbewerbsfähigkeit in der Textilproduktion zu erreichen, sind 

robuste, hochdrehende Antriebslösungen gefragt, die individuellen 

Anforderungen gerecht werden. „Besonders wichtig ist es, 

dass bei Anwendungen, die bei 10.000 bis sogar 30.000 Umdrehungen 

pro Minute liegen, ein vibrationsarmer Betrieb gegeben 

ist und wenig Verluste entstehen“, weiß Wolf Meyer, Produktmanager 

bei Groschopp. 

KOMPAKT MIT WENIG VERSCHLEISS 

Für den Einsatz in Tischzentrifugen sind spezielle hochtourige 

Induktionsmotoren besonders beliebt, weil sie wesentliche Vorteile 

bieten: Da die einzigen Verschleißteile die Lager der Welle 

sind, ist diese Antriebslösung nahezu wartungsfrei. Zudem las- 

Nabila Dewolfs, Vertrieb & Marketing, Groschopp AG Drives & More, Viersen 



sen sich Induktionsmotoren einfach durch einen Frequenzumrichter 

regeln. Die Viersener Experten konzipieren und realisieren 

schon seit Jahren erfolgreich kundenspezifische Motoren, sowohl 

für größere Standzentrifugen als auch für Tischmodelle mit 

einer kleinen Stellfläche. 

Für Tischzentrifugen mit geringer Stellfläche, müssen die eingesetzten 

Motoren kompakte Abmessungen aufweisen. Dabei ist 

vor allem die Gerätehöhe ein kritischer Faktor – schließlich stehen 

die Zentrifugen oft erhöht auf einem Labortisch, damit sie 

sich bequem be- und entladen lassen. Für die Bauform der Motoren 

bei senkrechtem Einbau bedeutet das: besser kurz und mit 

einem großen Durchmesser als lang und dünn. Diese Bauform 

hat sich ebenfalls in der Textilindustrie bewährt. 

LEISER UND VIBRATIONSARMER BETRIEB 

Einige Zentrifugen sind luftgekühlt, andere verfügen über eine 

aktive Kompressorkü hlung. Durch eine individuelle Auslegung 

der Wicklung, die insbesondere die magnetischen Eigenschaften, 

den Wirkungsgrad und Leistungsfaktor des Motors sowie Umgebungstemperaturen 

berücksichtigt, lässt sich zudem nicht nur 

die Motorerwärmung verringern, sondern auch der Energieverbrauch 

so niedrig wie möglich halten. „So entstehen effiziente 

Antriebssysteme, die bei größtmöglicher Leistung möglichst leise 

arbeiten und wenig Energie verbrauchen“, erklärt Wolf Meyer. 

Ein Labor ist keine Produktionshalle. Dementsprechend sollten 

die Motoren auch möglichst leise laufen. Damit Geräusche 

besser absorbiert werden, sind die Lagerschilde der Motoren in 

Grauguss gefertigt, was vor allem in klinischen oder wissenschaftlichen 

Anwendungen gewünscht ist. 

Zudem wird ein ruhiger und geräuscharmer Betrieb durch eine 

hohe Masse des Motorgehäuses sowie schwere, massive Lagerflansche 

erreicht, wodurch nur geringe Eigenschwingungen auftreten. 

Hierbei spielt auch die Materialverteilung, zum Beispiel 

die Ausbildung der Flansche, eine große Rolle. Hilfreich ist auch 

eine geringe Wellendurchbiegung, die durch einen möglichst 

kleinen Lagerabstand erreicht wird. Einen erhöhten Rundlauf erreichen 

die Experten durch eine definierte Wuchtgüte. Eine minimierte 

Restunwucht sorgt dafür, dass der Motor nicht seinerseits 

das System anregt. Die Ingenieure realisiert auch Lösungen mit 

elektronisch kommutiertem Motor mit integrierter Platine zur 

Drehzahl und Unwuchterkennung. Außerdem setzt das Unternehmen 

in bestimmten Fällen besonders verlustarme Elektrobleche 

ein. „Je präziser und feiner diese gefertigt werden, desto genauer 

ist die Ausrichtung des Magnetfelds, das in den Läufer des 

Induktionsmotors induziert wird“, erklärt Christian Skaletz, Produktmanager 

bei Groschopp. „Je besser die Richtung der Magnetfelder 

vorgegeben ist, desto höher sind auch die Wirkung und 

die zu erreichenden Drehzahlen. Die Verluste fallen geringer aus 

und weniger Wärme entsteht.“ 

RICHTIG SCHMIEREN IST WICHTIG 

Ein weiterer wichtiger Faktor bei der Motorenfertigung ist der 

Einsatz qualitativ hochwertiger Fette zur Schmierung der Kugellager. 

Denn diese sind bei hochdrehenden Induktionsmotoren 

01 

01 Der Gang des Garns: Hochdrehende Antriebslösungen für 

hohe Geschwindigkeiten und eine größtmögliche Produktivität in 

der Textilproduktion 

02 Labortauglich: Hochtourige Drehstromspezialmotoren treiben 

Tischzentrifugen in wissenschaftlichen oder klinischen 

Anwendungen an 

03 Der kann was: Die hochtourigen Drehstromspezial motoren 

sind robust, nahezu wartungsfrei und ermöglichen einen verlustarmen 

Betrieb 

02 

03 



besonders hohen Belastungen ausgesetzt. Eine unzureichende Schmierung 

könnte nicht nur zu einem hohen Geräuschpegel führen, sondern auch Schäden 

durch Hitze verursachen und damit die Lebensdauer der Komponenten 

signifikant verkürzen. Deshalb werden die Induktionsmotoren laufend getestet 

und unter anderen die Auswahl der Fettqualität immer weiter verbessert. 

„Neben der Schmierung wirkt sich auch die Auswahl und die Qualität der 

Wälzlager direkt auf Lautstärke und Vibrationen aus“, betont Meyer. „Durch 

auftretende Axial- und Radiallasten ist neben den richtigen Wälzlagern zusätzlich 

aber auch die entsprechende Vorspannungs-Einstellung sehr wichtig.“ 

Nicht zuletzt spielt die Gestaltung der Lagersitze (Fest-/Loslager) sowie 

des Schiebesitzes eine entscheidende Rolle. Wenn dann immer noch Eigenschwingungen 

auftreten, sind gegebenenfalls zusätzlich noch Sonderlösungen 

beim Design der Motorwelle erforderlich: „Die Entwicklung solcher Lösungen 

ist schwierig, oft sind mehrere iterative Schritte notwendig“, erklärt 

Meyer. „Manche Sonderausführungen der Welle erfordern ebenfalls ein hohes 

Maß an Erfahrung in der Fertigung.“ Apropos Welle: Je nach Einsatz muss 

die Konstruktion auch das Material dieser zentralen Komponente anpassen. 

So realisiert man bei Bedarf auch Wellen aus nicht rostendem Edelstahl. 

TESTS IM HAUSEIGENEN LABOR 

„Bei allen Maßnahmen ist es wichtig, diese durch Messungen in der Zentrifuge 

zu verifizieren“, erläutert Meyer. „Nur so lässt sich der Motor in Abhängigkeit 

von der jeweiligen Zentrifuge optimieren.“ Bei der Messung der Vibrationen 

ist zum Beispiel nicht nur die Höhe des Ausschlags aussagekräftig, sondern 

auch bei welcher Frequenz er auftritt. Die Zentrifuge muss im Drehzahlbetriebsbereich 

ruhig laufen. Zudem sollten die kritischen Resonanzen 

möglichst weit davon entfernt sein und zügig durchfahren werden. Und auch 

bezüglich der Lautstärke gibt es einiges zu berücksichtigen: So achtet der 

Hersteller nicht nur auf den absoluten Wert der auftretenden Schwingungen, 

sondern zusätzlich auf die Amplitude um den Mittelwert. Um hier beste Ergebnisse 

zu erzielen, sind gegebenenfalls aufwändige Tests nötig. Da ist es 

hilfreich, dass die Entwicklungsabteilung direkt im Mutterhaus in Viersen 

sitzt und über modernste Tools, einen speziell eingerichteten Musterbau sowie 

ein eigenes Labor verfügt. 

Zusammenfassend lässt sich sagen: Die Anforderungen von Tischzentrifugen 

und Textilspindeln sind vielfältig und lassen sich in den seltensten Fällen 

mit Motoren von der Stange abdecken. Als etablierter Anbieter hochtouriger 

Drehstromspezialmotoren hat Groschopp laut eigener Aussage das nötige 

Know-how, um individuelle Antriebskonzepte umzusetzen. „Wir beliefern 

schon seit vielen Jahren namhafte Hersteller von Tischzentrifugen oder Spindeln 

mit kundenspezifischen Antriebslösungen“, fasst Meyer zusammen. 

„Über die Zeit haben wir in diesem Bereich einen großen Erfahrungsschatz gesammelt 

und arbeiten vertrauensvoll Hand in Hand mit unseren Anwendern.“ 

Bilder: Innentitel, Bild 03: Groschopp, Bild 01: toeytoey - stock.adobe.com, Bild 02 zhengzaishanchu 

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www.groschopp.de 

DIE IDEE 

„Hochtourige Drehstromspezialmotoren 

für Tischzentrifugen oder 

Textilspindeln: Dahinter verbirgt 

sich eine individuelle Auslegung der 

Wicklung, ein spezifisches Design 

der Welle, eine besondere Auswahl 

der Kugellager und deren Schmierung, 

eine entsprechende Vorspannung, 

die passende Bauform, ein 

individuelles Kühlkonzept und vieles 

mehr. Das alles sind Faktoren, die 

bei der Planung des Antriebskonzepts 

berücksichtigt werden müssen 

und je nach Anwendung variieren 

können. Für optimale Ergebnisse 

sind oft aufwändige Tests nötig. 

Umfassende Erfahrungen durch 

vielfältige erfolgreich realisierte Projekte 

und eine entsprechende 

Beratung durch den Hersteller sind 

da natürlich von Vorteil. 

Christian Skaletz, Produktmanager 

bei Groschopp, Viersen 

DIE KLEINEN MIT DER 

GROSSEN KRAFT 

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DREHMOMENTDICHTE 

HOHER 

WIRKUNGSGRAD


LINEARMOTORACHSE 

MIT HÖCHSTER PRÄZISION 

Optimierungspotential gilt es nicht nur zu erkennen, sondern auch 

konsequent zu nutzen. Bei der Neukonstruktion einer Produktionsmaschine 

erkannten die Ingenieure, dass es sinnvoll ist, eine Linearmotorachse zu 

integrieren. Sie ermöglicht einen schnelleren Teiledurchlauf bei steigender 

Qualität. Damit erreichte Hiwin einen wirklichen Anwendernutzen. 

Andrea Blos, Digitales Marketing, 

Hiwin GmbH, Offenburg 

Um im globalen Wettbewerb konkurrenzfähig zu bleiben, 

muss jede Firma Optimierungspotenziale innerhalb 

der Prozesskette konsequent nutzen. Ein schnellerer 

Teiledurchlauf bei steigendem Qualitätsanspruch und 

dabei immer die Sicherheit der Mitarbeiter im Auge zu behalten, 

das ist die anspruchsvolle Zukunft. Wenn dann die Ingenieure 

bei der Neukonstruktion einer Produktionsmaschine und der Integration 

einer präzisen Linear motorachse all diese Faktoren 

optimal umsetzen und anpassen, lässt sich ein beachtlicher 

Fortschritt generieren und damit ein wirklicher Anwendernutzen 

schaffen. 

NEUES MASCHINENHERZ 

Die Firma Dynamotion aus Ilmenau in Thüringen stellte so eine 

zukunftssichere Produktionsmaschine her. Das Unternehmen ist 

auf kundenspezifische Antriebslösungen spezialisiert. Mit Ihrem 

Know-how planen und konstruieren die Mitarbeiter Sondermaschinen 

mit individuellen Lösungskonzepten, die ihren Schwerpunkt 

vor allem auf spezielle Antriebstechnik setzen. „Dynamotion 

ist ein Schlagwort, das oft fällt, wenn es Antriebstechnik außerhalb 

des Standards sein soll“, ist sich Stefan Schmitz-Galow, 

Geschäftsführer von Dynamotion sicher und ergänzt: „Wir haben 

bei einem unserer Kunden eine Maschine zur thermischen Umformung 

neu konstruiert und damit die Prozess- und Maschinensicherheit 

sowie die Produktivität stark erhöhen können.“ 

Als Antrieb kommt eine Linearmotorachse der Baureihe HT-L 

des Antriebsspezialisten Hiwin zum Einsatz. Bei der Auswahl des 

passenden Antriebselements für den Vorschub lag der Fokus vor 

allem auf der Präzision und dem Gleichlauf der Bewegung. „Der 

thermische Umformprozess ist ein sehr sensibles Verfahren, bei 

dem kleinste Geschwindigkeits- oder auch Temperaturschwankungen 

starken Einfluss auf das Endprodukt haben. Daher war es 

wichtig, einen Antrieb zu finden, der uns eine absolut sanfte Beschleunigung 

und gleichbleibende Bewegung garantiert. Ein 

Stick-Slip-Effekt würde das sensible Endprodukt zerstören“, 

erklärt Schmitz-Galow. 

Die Linearmotorachse HT-L basiert auf einem Aluminium- 

Grundprofil, in dem Profilschienenführungen integriert sind. Diese 

nehmen zum einen die Gewichts- und Prozesskräfte auf, zum 

anderen sorgen sie für die exakte Führung des Schlittens. Der Antrieb 

der Achse erfolgt durch einen eisenbehafteten Linearmotor. 

Der induzierte Strom der Motorspulen erzeugt ein zeitlich verändertes 

Magnetfeld, das mit dem gleichbleibenden magnetischen 

Feld des Stators in Wechselwirkung steht. Die daraus resultierende 

Kraft wird zur Erzeugung der linearen Bewegung genutzt. 

„Durch die in der Achse eingesetzten eisenbehafteten Linearmotoren 

war der Anwender anfangs skeptisch, ob die Linearachse 

überhaupt genau und gleichmäßig genug für seine Maschine ist. 

Durch das integrierte hochauflösende Wegmesssystem wusste ich 

aber bereits im Vorfeld, dass die Achse von Hiwin genau das kann, 

was wir brauchen,“ sagt Schmitz-Galow. Durch die nun eingesetz- 



Das neue Maschinenherz: 

Die eingesetzte Linearmotorachse 

ist sehr präzise 

und hat einen ruhigen 

Gleichlauf 

te vier Meter lange Linearachse lässt sich jetzt auch deutlich mehr 

Produkt fertigen. Dazu erklärt Schmitz- Galow: „Vorher war hier 

als Antrieb eine Spindelachse verbaut. Um ein Aufschwingen der 

Spindel zu vermeiden, war der Hub auf maximal zwei Meter begrenzt 

und auch die Verfahrgeschwindigkeit war durch das Antriebselement 

limitiert. Durch den Einsatz der Linearmotorachse 

verbesserten wir uns jetzt gleich in mehreren Hinsichten: die Vorschubgeschwindigkeit 

lässt sich jetzt äußerst konstant halten, wir 

haben die Geschwindigkeit perfekt an den Prozess angepasst und 

beim Rückhub können wir die maximale Geschwindigkeit der Linearachse 

voll ausnutzen. Das verbessert das Verhältnis zwischen 

Rüst- und Produktionszeit erheblich. “ 

SPEZIALISTEN AUF IHREM GEBIET 

„Auch wir verstehen uns als Spezialist in Sachen Antriebstechnik, 

allerdings auf der Seite der Konstruktion von Sondermaschinen. 

Klar, dass wir da natürlich auch Hiwin und seine Produkte als Hersteller 

in Sachen Antriebstechnik kennen“, erläutert Schmitz- Galow 

weiter. „Vor allem das Abdichtkonzept der Linear motorachse hat 

uns als wesentliches Merkmal bei der Auswahl überzeugt.“ Das 

Stahlabdeckband steht bei den Linearachsen bereits im Standard 

optional zur Verfügung und verhindert das Eindringen von 

Fremdkörpern wie anfallender Staub oder Splitter in das Achsinnere. 

Ein zusätzlich angebrachter Sperrluftanschluss schützt, 

durch den in der Achse entstehenden Überdruck, zudem vor Verunreinigungen. 

Schmitz-Galow fasst zusammen: „Wir sind von 

der Linear motorachse und ihrer Machart überzeugt. Vor allem 

eben auch, weil sie so super geschützt ist. Wir greifen sicher und 

immer wieder gerne auf die Antriebstechnik von Hiwin zurück.“ 

Bilder: Hiwin 

www.hiwin.de 

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MAGNETKUPPLUNGEN 

VERSCHLEISSFREI ARBEITEN UND 

DANN LEICHT REINIGEN 

Magnetkupplungen von KBK 

Antriebstechnik eignen sich sehr 

gut für die dauerhafte Absicherung 

von Überlastvorgängen. Sie 

decken Drehmomentbereiche 

zwischen 0,1 und 60 Nm ab, 

sind verschleißfrei und leicht zu 

reinigen. Die Kupplungen lassen 

sich damit sehr gut in der 

Lebensmittelindustrie und an 

Verpackungsanlagen einsetzen. 

Im Gegensatz zu mechanischen Ausführungen übertragen Magnetkupplungen 

das Drehmoment berührungslos und nutzen 

sich daher nicht ab. Damit erfüllen die Kupplungen die strengen 

Anforderungen an Maschinen im Lebensmittel- und Verpackungsbereich. 

KBK fertigt sowohl Hysteresemagnet- als auch 

Permanentmagnetkupplungen, die schnell, präzise und unterbrechungsfrei 

arbeiten. Beide Ausführungen reagieren im Überlastfall 

unterschiedlich: Während bei Hysteresemagnetkupplungen 

eine gleitende Trennung der Kraftübertragung stattfindet, 

ruckeln die Permanentmagnetkupplungen bei Überlast durch. 

Die Magnetkupplungen sichern auch Überlasten an Verpackungsanlagen 

zuverlässig ab, denn an Kartonform- oder Kartonverschließanlagen 

können durch ein Verkanten der Schneidwerkzeuge 

ebenfalls Überlasten entstehen. Dies ist zum Beispiel 

an Horizontalkartonierern der Fall, bei denen ein Schieber die 

Produkte in die Schachtel schiebt. 

Immer: 

Die Permanentmagnetkupplungen 

decken Drehmomentbereiche 

zwischen 

1,2 und 60 Nm ab 

GLEITEND ODER RUCKELND 

Hysteresemagnetkupplungen eignen sich durch ihre gleitende 

Trennung sehr gut für den Einsatz in den Drehköpfen von Flaschenverschließanlagen 

für PET-Flaschen. Sie verhindern dort 

ein zu festes Zudrehen der Flaschenverschlüsse, damit sich diese 

vom Verbraucher einfach öffnen lassen. Für die Drehköpfe in 

Verschließsystemen für Glasflaschen sind dagegen die Permanentmagnetkupplungen 

von KBK besser geeignet. Die ruckelnde 

Trennung der Kraftübertragung sorgt hier für ein festes Zudrehen 

des Flaschenverschlusses und eine perfekte Abdichtung. Die von 

KBK erhältlichen Hysteresemagnetkupplungen gibt es für Drehmomentbereiche 

zwischen 01, und 5 Nm, die Permanentmagnetkupplungen 

lassen sich für Drehmomente zwischen 1,2 und 

60 Nm einsetzen. 

Beide Ausführungen eignen sich für Drehzahlbereiche von 

4.000 bis 10.000 min -1 und sind auch als leicht zu reinigende Ausführung 

in Edelstahl verfügbar. Auf Wunsch setzt KBK darüber 

hinaus spezielle Magnete und Klebstoffe ein, zum Beispiel für 

Hochtemperaturapplikationen. Der Antriebstechnikspezialist 

unterstützt den Anwender auch bei der Auslegung und Berechnung 

der erforderlichen Dreh- und Überlastmomente. 

Bilder: KBK Antriebstechnik 

www.kbk-antriebstechnik.de 

Sven Karpstein, Geschäftsführer, KBK Antriebstechnik GmbH, Klingenberg 


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Zeit bei Planung, Projektierung und Inbetriebnahme. 

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zur Wahl bereit: die Kleinsteuerung PNOZmulti 2 für 

Anwendungen, bei denen die Konfiguration über ein 

Softwaretool erfolgt, und das Sicherheitsrelais myPNOZ 

für Zufuhr lösungen in Losgröße 1. Pro Zuführeinrichtung 

kommen zwei optische Sensoren hinzu. Die Lösung 

erfüllt Performance Level (PL) d bzw. Kategorie (Kat.) 3 

nach EN ISO 13849-1 oder SIL 2 nach IEC 62061. Die 

Lösung von Pilz minimiert Stillstandszeiten und steigert 

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doppelkardanische Wellenkupplung mit zentrisch montierter 

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von –10 bis +70 °C und der isolierten 

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sowie einer Metallbalgkupplung, welche axiale, 

angulare und laterale Versätze zwischen An- und 

Abtriebswelle ausgleichen kann. Die ECPH ist in 

15 Baugrößen für Ausrückmomente zwischen 1,8 und 

2.000 Nm erhältlich. Die Konusbuchse der Metallbalgkupplung 

nimmt Bohrungen zwischen 6 und 75 mm 

auf, die Klemmnabe im Sicherheitsteil ist für Wellendurchmesser 

zwischen 5 und 100 mm ausgelegt. 

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Klemmnabe verbindet Welle und Kupplung spielfrei 

und kraftschlüssig, lässt sich aber auch mit einer 

zusätzlichen Passfedernut ausstatten. Die ECPH ist bei 

Temperaturen zwischen -30 und 200 °C bei bis zu 

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GERÄUSCHMINDERUNG 

EINFLÜSSE AUF DIE NVH-PERFORMANCE 

BEI DER ZAHNRADAUSLEGUNG – TEIL 2 

Die Geräusch-Emissionen von Zahnradgetrieben bei Elektrofahrzeugen sind ein großes 

Problem. Durch eine hohe Genauigkeit der verwendeten Zahnräder lässt sich 

bekanntlich sowohl die Lebensdauer erhöhen als auch die Vibrationsanregung, 

die sogenannte NVH (Noise-Vibration-Harshness)-Performance, und damit das 

Geräusch verbessern. Viele EV-Hersteller schreiben deshalb für die Herstellung der 

Zahnräder eine hohe bis sehr hohe Qualität nach ISO 1328 vor. 

Getriebeentwurf für ein EV Lightweight Differenzial. 

Darstellung des Schemas im Sketcher von KISSdesign und 

Ansicht des 3D-Models nach Vorauslegung in KISSdesign [1] 

2 DER EINFLUSS DER HERSTELLQUALITÄT 

AUF DIE NVH-PERFORMANCE 

2.1 PROBLEMSTELLUNG 

Wie zuvor besprochen kann die Fertigung von vorgegebenen 

Modifikationen, insbesondere von topologischen Modifikationen, 

schwierig sein. Der Konstrukteur wünscht natürlich, dass seine – 

z. B. speziell für vibrationsarme Zahnradauslegungen im EV- 

Bereich vorgegebenen – Modifikationen möglichst formgenau 

eingehalten werden, um das gewünschte Ergebnis zu erreichen. 

In der Praxis wird insbesondere die Profil-Formabweichung 

stark eingeschränkt. Teilweise werden hier Vorgaben gemacht, 

welche fast nicht mehr herstellbar sind, und dementsprechend 

die Zykluszeit und damit die Herstellkosten wesentlich erhöhen. 

Die Frage stellt sich deshalb, ob die geforderte hohe Qualität 

überhaupt noch wesentliche Verbesserungen bringt, oder ob 

beispielweise eine gut ausgelegte Profilmodifikation nicht mehr 

Wirkung zeigt als die reine Reduktion der zugelassenen Herstellabweichungen. 

Die Auswertung der Profil- und Flankenlinien bei Zahnradmessungen 

zeigt immer eine Streuung des Signals, welchem 

meistens eine gewissen Grund-Welligkeit überlagert ist. Die Größe 

der Welligkeit beeinflusst somit direkt die resultierende Profilund 

Flankenlinien-Formabweichung. 

Es ist logisch, dass Welligkeiten auf der Zahnflanke die Ursache 

von Vibrationsanregungen sind oder sein können [4]. Andererseits 

ist auch bestätigt worden, dass die Anregung nicht proportional 

zur Amplitude oder zur Länge der Welligkeit sein muss [5]. Eine 

gewisse Welligkeit kann sogar eine Verbesserung des Geräusch- 



verhaltens ergeben. Am FZG der TU München wurden entsprechende 

Versuche gemacht und nachgewiesen, dass mit einer 

genau vorgegebenen Welligkeit eine deutliche Geräuschverbesserung 

erzielt werden kann [6, 7]. 

Hiervon ausgehend ist die Idee entstanden, auf eine theoretisch 

optimal ausgelegt Verzahnung (mit und ohne Modifikationen) 

zusätzlich eine Welligkeit aufzubringen und damit zu prüfen, 

welchen Einfluss eine solche „Verfälschung“ auf die gewünschten 

Eigenschaften hat. Zunächst sollte ein Zahnpaar im theoretischen, 

fehlerfreien Zustand mit Kontaktanalyse (unter Last) 

untersucht werden auf die üblichen wichtigen Eigenschaften wie 

Drehwegabweichung, Kraftanregung, Herztsche Pressung, Verlust 

etc. Anschließend wird die gleiche Verzahnung mit einer zusätzlichen 

Welligkeit versehen, damit nachgerechnet, und die 

Abweichung von den Resultaten der ersten Berechnung bestimmt. 

Die Größenordnung der Welligkeit sollte sinnvollerweise 

der Formabweichung (f fα 

für das Profil, bzw. f fα 

für die Flankenlinie) 

gemäß der vorgesehenen Verzahnungsqualität (z. B. nach 

ISO 1328) entsprechen. 

2.2 ANWENDUNG IN DER BERECHNUNG 

Um diese Berechnung durchzuführen, wurde in Kisssoft [1] im 

Tab ‚Herstellung‘für den Anwender eine Tabelle eingeführt, in 

welcher Herstellabweichungen definiert werden können. 

Die fertigungsabhängige Abweichung der Flanke kann entsprechend 

der Tabelle simuliert werden, als Welligkeit nur in Profilrichtung, 

nur in Flankenrichtung oder in Bearbeitungsrichtung. 

Eingaben können auch kumuliert werden durch Mehrfacheingaben 

von Abweichungen. 

Eine wichtige Problematik bei der Bestimmung des Einflusses 

der Welligkeit auf den Zahneingriff ist, dass Welligkeit aus Herstellung 

von Zahn zu Zahn sowie von Werkstück zu Werkstück 

variieren kann. Die Länge der Welle, der Start der Welle (Bild 04) 

sowie die Amplitude wird variieren nach dem Zufallsprinzip. 

Dies ist gut ersichtlich auf Auswertungen von Zahnrad-Messmaschinen 

[5]. Um die Streuung dieser Parameter zu analysieren, 

muss eine große Anzahl von Berechnungen durchgeführt werden. 

Die Welle wird mit Amplitude, Länge und Start kreuzvariiert, für 

jede Variante werden über eine Kontaktanalyse die wesentlichen 

Ergebnisse berechnet und dann dargestellt. 

Wenn dieses Vorgehen Schritt für Schritt mit manuellen Berechnungen 

durchgeführt werden muss, dann wird es extrem 

zeitaufwändig. Der Einsatz der in Kisssoft [1] eingebauten Skript- 

Sprache ist hier eine gute Lösung. Mit einem Skript-Editor kann 

der Berechnungsingenieur innerhalb der Software eigene Funktionen 

schreiben und ausführen. Dies erlaubt dann die Berechnung 

der Kontaktanalyse mit variierter Welligkeit automatisiert 

in großer Zahl durchzuführen, die Resultate zu speichern und in 

einer Übersicht darzustellen. 

2.3 ANWENDUNG BEI EINEM 

INDUSTRIEGETRIEBE 

2.3.1 PROFIL-FORMABWEICHUNGEN 

Als erstes Beispiel wird die Methode an einem Industriegetriebe 

ohne Modifikationen eingesetzt. Die betrachtete Abtriebsstufe 

hat Modul 6 mm, Zähnezahl 26:75, Zahnbreite 26 mm und 

5000 Nm Abtriebsdrehmoment. Die vorgeschriebene Qualität für 

die einsatzgehärteten Räder nach ISO 1328 ist 6; die zulässige 

Profil-Formabweichung f fα 

(Bild 05) beträgt 12 μm. 

Berechnet wird der Drehwegfehler (PPTE) bei unterschiedlichen 

Herstell-Welligkeiten. Die Doppel-Amplitude (Spitze-Tal- 

Wert) wird von 0 bis 12 μm variiert. Eine Doppel-Amplitude von 

2*6 μm entspricht der maximal zulässigen Profil-Formabweichung 

(12 μm) bei Qualität 6. Bei vorgeschriebener Qualität 3, 4 

Betrag: 

Faktor 1: 

Faktor 2: 

04 Darstellung der Welligkeit im Profildiagramm 

Welligkeit (Doppelamplitude) in mm 

Wellen-Länge in Modul 

Distanz ab Kopf in Modul 

05 Profilabweichungen nach ISO 1328-1 [8] 

oder 5 wären es Doppel-Amplituden von 2.1, 3.0 oder 4.3 μm. 

Bild 06 zeigt das Resultat, wenn die Doppel-Amplitude von 0 bis 

12 mm, die Länge von 3 bis 9 mm und die Distanz ab Kopf mit 0, 

25, 50 und 75 % der Wellenlänge variiert wird. In der Grafik werden 

alle PPTE-Ergebnisse mit gleicher Amplitude über der gleichen 

Abszisse aufgetragen; damit wird die Bandbreite der Ergebnisse 

in Abhängigkeit der Länge und des Startwinkels dargestellt. Bei 

entsprechender Amplitude wird der PPTE folglich innerhalb des 

dargestellten Intervalls liegen. 

Der PPTE der fehlerfreien Verzahnung beträgt 16.7 μm. Bei 

einer Toleranz Q4 nimmt der PPTE im Mittel um 11 % zu, und 

liegt innerhalb eines Bereichs von 15.2 - 22.0 μm. Bei Q6 ist die 

Zunahme im Mittel 21 %, innerhalb 12.8 – 27.7 μm. Bedenkt man, 

dass durch eine angepasste Profilmodifikation der PPTE um 50 

und mehr Prozent gesenkt wird, ist eine Erhöhung von 21 % 

durchaus annehmbar. Die Vorgabe Q6 für diese Verzahnung ist 

folglich in Ordnung, die Herstellkosten für Q6, gegenüber Q4, 

sind deutlich günstiger. 

Bei der Verlustleistung ist die Zunahme unbedeutend, im 

Mittel ergibt sich eine Abnahme von 1 %. Bei der Belastung hingegen 

ist der Einfluss größer, die maximale Hertzsche Pressung 

erhöht sich bei Q6 im Mittel um 11 % (Bild 07). 



06 Einfluss der Herstell-Welligkeit (Profil) auf den Drehwegfehler (PPTE) bei einem 

Zahnradpaar Modul 6 mm (Rote Linie: Mittelwert) 

2.3.2 FLANKENLINIEN-FORMABWEICHUNGEN 

Die vorgeschriebene Flankenlinien-Formabweichung des betrachteten 

Rades f fα 

beträgt 11 μm für Q6 bei Zahnbreite 44 mm. 

Bild 08 zeigt das Resultat, wenn eine Welligkeit in Flankenrichtung 

angebracht wird mit Variation der Amplituden von 0 bis 

11 mm, der Längen von 7.5 bis 22 mm und der Distanz ab Kopf 

mit 0, 25, 50 und 75 % der Wellenlänge. 

Der Einfluss einer Flankenlinien-Welligkeit auf den Drehwegfehler 

ist äußerst gering (bei Q6 vergrößert sich der PPTE im Mittel 

um etwa 0.2 %)! Auch bei der Verlustleistung ist die Zunahme 

minimal (< 0.3 % bei Q6); bei der Belastung ist der Einfluss größer, 

die maximale Hertzsche Pressung vergrößert sich bei Q6 um 

gemittelt etwa 14 % (im Bereich von +11 bis +16 %. Flankenlinien- 

Formabweichungen durch Welligkeit sind offensichtlich deutlich 

unkritischer als Profil-Formabweichung! 

2.3.3 WELLIGKEIT IN BEARBEITUNGSRICHTUNG 

Eine Welligkeit in Bearbeitungsrichtung kann beispielsweise 

durch den Fräsprozess entstehen. Der Einfluss auf den Drehwegfehler 

PPTE durch die Welligkeit ist ähnlich wie bei der Welligkeit 

in Profilrichtung und ergibt bei Q6 eine maximale Zunahme 

von 25 %. Die maximale Hertzsche Pressung verändert sich 

bei Q6 im Bereich von +10 % bis +100 % 

(Bild 09). 

2.4 ANWENDUNG BEI EV-GETRIEBEN 

Während Getriebe für industrielle Anwendungen 

meist keine oder einfachere Modifikationen 

aufweisen, werden bei Fahrzeuggetrieben 

generell, und bei EV-Getrieben 

im Speziellen, immer komplexe Modifikationen 

verwendet, um die Lastverteilung, das 

Geräuschverhalten und den Verlust/Wirkungsgrad 

zu optimieren. Solche Zahnradpaare 

haben meist einen viel kleineren 

Drehwegfehler als konventionelle Getriebe. 

Die Untersuchung, wie sich Herstellfehler 

bei Rädern mit markanten Modifikationen 

auswirken, ist deshalb notwendig und kann 

ganz andere Resultate ergeben. 

Das besprochene Beispiel ist die Zwischenstufe 

eines EV-Getriebes aus einem 

PKW einer bekannten Marke. Die Zahnradpaarung 

hat Modul 1.57 mm, Zähnezahl 

33:87, Zahnbreite 35 mm, Schrägungswinkel 

23.5 ° und 500 Nm Antriebsdrehmoment. 

Die vorgeschriebene Qualität für die 

einsatzgehärteten Räder nach ISO 1328 ist 5; 

die Profil-Formabweichung f fα 

beträgt 6 μm. 

Der Drehwegfehler (PPTE) der fehlerfreien 

Verzahnung beträgt 0.71 μm, ohne Modifikationen 

wäre er 1.7 μm. Dies zeigt, wie 

wichtig der Einfluss der Modifikationen ist. 

Die Auswertung zeigt in diesem Beispiel, 

dass eine Welligkeit im Mittelwert sehr wenig 

Einfluss (Zunahme von 10 % bei Qualität 5) 

auf den PPTE hat. Die Streuung des PPTE – 

je nach Länge der Welle oder der Lage der 

ersten Amplitude – nimmt aber deutlicher 

zu bei größeren Amplituden als beim Beispiel 

in Kapitel 2.3. Bei einer Toleranz von 

6 μm (Qualität 5) kann sich der PPTE um 

+50 % (im schlechtesten Fall) oder -28 % 

(Bestfall) verändern. Dies ist nicht unerwartet, 

Verzahnungen mit großen Modifikationen 

sind oft weniger tolerant bezüglich 

Herstellfehler. Natürlich kann die hier beschriebene Methode 

auch eingesetzt werden, um möglichst ‘tolerante’ Modifikationen 

zu bestimmen! 

Der Einfluss der Herstellabweichungen auf den Wirkungsgrad 

(Verlust) ist recht gering. Verglichen mit dem Wert der fehlerfreien 

Verzahnung verändert sich der Verlust bei Q5 (Doppel-Amplitude 

6.0 μm) nur im Bereich von +-6 %. Hingegen ist, auch erwartungsgemäß, 

der Einfluss der Herstellabweichungen bei der auftretenden 

Belastung des Zahns deutlich größer. Die maximale 

Hertzsche Pressung vergrößert sich bei Q5 im Mittel um 38 % 

Bereich von -9 % bis +67 %. 

2.5 EINBEZUG VON WINKELABWEICHUNGEN, SIMULATION 

VON GESAMTABWEICHUNGEN 

Bisher wurde der Einfluss von Formabweichungen am Profil (f fα 

) 

und von Formabweichungen an der Flankenlinie (f fβ 

) durch Welligkeit 

besprochen. Herstellabweichungen der Zahnflanke bestehen 

aber aus Form- und Winkelabweichungen (f Hα 

, f Hβ 

), welche 

zusammen dann die Gesamtabweichung (F α 

, F β 

) ergeben 

(Bild 05). Als zusätzlicher Parameter wird nun auch noch die 

Winkelabweichung kreuzvariiert. Dies erhöht zwar den Rechenaufwand, 

verallgemeinert aber die Methode. 



07 Einfluss der Herstell-Welligkeit (Profil) auf die Verlustleistung (links) und die maximale Herztsche Pressung (rechts) 

08 Einfluss der Herstell-Welligkeit (Flanke) auf den Drehwegfehler (PPTE) und die Amplitude der ersten Harmonischen (FFT-Zerlegung) bei 

einem Zahnradpaar Modul 6 mm. Unten: Einfluss auf die Verlustleistung (links) und die maximale Herztsche Pressung (rechts) 

Beim besprochenen Beispiel beträgt die Profilwinkeltoleranz bei 

Q6 +- 9.5 μm; die Formtoleranz 12.0 μm (Amplitude 6.0 μm). Der 

in Bild 10 dargestellte Bereich zeigt den Verlauf von Q4 bis zu 

Q6. Die Auswertung zeigt, dass die Winkelabweichung einen 

geringeren Einfluss auf die Drehwegabweichung hat als die 

Formabweichung. Bild 11 zeigt die gleichen Ergebnisse in einer 

andern Darstellungsart. Hier wird der bis Q6 zulässige Toleranzbereich 

dargestellt. Sowohl beim PPTE wie bei der maximalen 

Pressung ist der geringere Einfluss der Winkelabweichung deutlich 

sichtbar. 

3 ZUSAMMENFASSUNG 

Durch gut ausgelegte Modifikationen an der Zahnflanke lässt sich 

sowohl die Lebensdauer erhöhen als auch die Vibrationsanregung 

und damit das Geräusch verbessern. Um die gewünschten 

Eigenschaften für jeden Betriebspunkt des Getriebes zu erreichen, 

müssen die Modifikationen möglichst genau erreicht werden. 

In der Praxis wird deshalb insbesondere die Formabweichung 

sehr stark eingeschränkt. Teilweise werden hier Vorgaben 

gemacht, welche fast nicht mehr herstellbar sind, und dement- 



09 Einfluss der Doppelamplitude der Herstell-Welligkeit in Bearbeitungsrichtung (oben, links) auf den Drehwegfehler (PPTE, unten, links) 

und die maximale Herztsche Pressung (unten, rechts) 

sprechend die Zykluszeit und damit die Herstellkosten wesentlich 

erhöhen. 

Um den Einfluss der Herstellabweichungen zu beurteilen, 

wird auf die theoretisch ideale Zahnflanke eine sinusförmige 

Welligkeit aufgebracht. Die Welligkeit kann mit den Parametern 

Amplitude, Länge und Anfangswert modifiziert werden. Diese 

Herstellabweichung kann sowohl in Profil- als in Breitenrichtung, 

in Bearbeitungsrichtung oder kombiniert ausgeführt werden. 

Durch eine systematische Variation dieser Parameter kann 

untersucht werden wie stark und in welchem Bereich sich die 

gewünschten Eigenschaften der Verzahnung wie Drehwegfehler, 

Kraftanregung, Wirkungsgrad oder maximale Herztsche Pressung 

verändern. 

Entspricht beispielsweise die Doppel-Amplitude der Welligkeit 

auf dem Profil ungefähr der Toleranz der Profil-Formabweichung 

(f fα 

) nach ISO 1328 bei der vorgegebenen Qualität X, kann bestimmt 

werden, wie „stabil“ die Verzahnung bezüglich Herstellfehler ist. 

Entsprechend kann dann die Anforderung an die Qualität auf X-1 

erhöht oder auf X+1 verringert werden; womit sich dann auch die 

Herstellkosten verändern. 

Nebst Formabweichungen können auch Winkelabweichungen 

und Gesamtabweichungen untersucht werden. Winkelabwei- 

Tabelle: Definition der Welligkeit 

Eingaben Formfehler f fα 

Simulation Formfehler f fβ 

Simulation Welligkeit bei Herstellung 

‚Betrag‘, μm Amplitude *2 Amplitude *2 Amplitude *2 

‚Factor 1‘ 

Länge der Sinus-Welle in Modul 



(Wälzlänge) 

‚Factor 2‘ 

Distanz Kopf bis Mitte Amplitude in Distanz Seite I bis Mitte Amplitude in Schrägungswinkel der Welligkeit β well 

Modul (Startpunkt) 

Modul (Startpunkt) 

Verwendete Formel 1) 2) 3) 

1) Δfα = Betrag /2* [1 – Sin(2*π (0.25 - Factor2/Factor1 + L(y) / Factor1/mn))] 

2) Δfβ = Betrag /2* [1 – Sin(2*π (0.25 - Factor2/Factor1 + b(x) / Factor1/mn))] 

3) Δfα , Δfβ in Abhängigkeit von β well 



10 Einfluss von Profilwinkelabweichungen fHα kombiniert mit 

Profilformabweichungen ffα durch Welligkeit auf den Drehwegfehler 

(PPTE). Oben: Kurze Wellenlänge 6 mm, 

unten: Lange Wellenlänge 24 mm 

11 Andere Darstellung der Ergebnisse. Die Profilwinkelabweichungen 

f Hα 

wird nur in 3 Varianten (-9.5, 0, +9.5 μm ) variiert und farblich 

markiert. Oben: Darstellung des Drehwegfehlers (PPTE) wie in Bild 10, 

Unten: Maximale Hertzsche Pressung 

chungen – im Bereich der vorgegeben Qualität – haben einen 

eher geringeren Einfluss auf die Verzahnungseigenschaften. 

Zwei Beispiele aus der Praxis werden beschrieben, eine Applikation 

von einem Industriegetriebe und eine von einem EV-Fahrzeug. 

Die Analyse zeigt, dass Verzahnungen mit gut ausgelegten 

Modifikationen, die damit bereits einen tiefen PPTE-Wert aufweisen, 

empfindlicher auf Herstellabweichungen reagieren. Die 

Analyse zeigt deutlich, dass eine Vorschrift für eine Genauigkeit, 

welche besser ist als Q4, keinen Sinn macht. Die Veränderungen 

der Eigenschaften des Zahneingriffs sind dann so minim, dass 

der Mehraufwand nicht gerechtfertigt ist. 

Die Verlustleistung wird durch Herstellabweichungen in Profilrichtung 

nur minim beeinflusst, Drehwegfehler PPTE und maximale 

Herztsche Pressung sind hingegen deutlich abhängig von 

Abweichungen. Der Drehwegfehler kann sich sogar verbessern 

bei gewissen Welligkeiten, dies bestätigen Untersuchungen am 

FZG in München. Flankenlinien-Formabweichungen durch 

Welligkeit sind deutlich unkritischer als Profil-Formabweichungen. 

Die Erweiterung der Untersuchung auf Formabweichungen in 

DER AUTOR 

Ulrich Kissling, 

Dr. Ing. ETH, KISSsoft AG, 

Bubikon, Schweiz 

Kombination mit Winkelabweichungen – also auf Gesamtabweichungen 

– zeigt, dass Winkelabweichungen einen geringeren 

Einfluss auf die Performance haben. 

Die Methodik kann auch eingesetzt werden, um unterschiedliche 

Modifikations-Varianten zu prüfen und zu evaluieren, 

und zu prüfen wie tolerant die Auslegung der Zähne auf Herstellfehler 

ist. 

Bilder: Kisssoft AG 

www.kisssoft.com 

Literaturverzeichnis: 

[1] KISSsoft & KISSdesign: www.kisssoft.ag 

[2] Gleason Corporation: www.gleason.com/de 

[3] Müller, H.: Fertigungssimulation als Basis für Industrie 4.0, Schweizer 

Maschinenelemente Kolloquium, 2018 

[4] Sundar, S.; Singh, R.; Jayasankaran, K.; Ohio State University: Effect of the 

Tooth Surface Waviness on the Dynamics and Structure-Borne Noise of a Spur 

Gear Pair. SAE International Journal of Passenger Cars. 2013 

[5] Malburg, M.; Zecchino, M.: Understanding and Controlling the Source of Gear 

Noise. Gear Technology, August 2021. 

[6] Heider, M.K.: Schwingungsverhalten von Zahnradgetrieben. Dissertation TU 

München. 2012 

[7] Radev, S.: Einfluss von Flankenkorrekturen auf das Anregungsverhalten 

gerad- und schrägverzahnter Stirnradpaarungen. Dissertation TU München. 

2006 

[8] ISO 1328-1; Cylindrical gears – ISO system of flank tolerance classification – 

Part 1, 2013. (Identisch mit ISO DIN 1328-1.) 


MARKTPLATZ 

ZAHNFORM IM DXF-FORMAT ERZEUGEN 

GWJ hat die 

Ausgabe von 

Zahnformen 

im 2D-DXF- 

Format 

erweitert. Die 

Erweiterung 

steht zur 

Verfügung im 

Rahmen der 

neuen 

Versionen der 

Berechnungslösungen 

eAssistant und TBK in den Berechnungsmodulen 

Einzelstirnräder, Stirnradpaare, Planetenstufen, 3er- und 

4er-Räderkette, Zahnstange-Ritzel sowie Zahnwellenverbindungen. 

Neben der Ausgabe der Zahnformen der 

Zahnlücke als Punkte, Linien, Polylinien und Kreisbögen 

und einem vorgebbaren Mindestpunkteabstand kann jetzt 

auch der Zahn ausgegeben werden. Auch die Winkellage 

hierfür kann vorgegeben werden, und die Anzahl der 

auszugebenden Zähne kann definiert werden. Zudem kann 

die Zahnformkontur als Blockdefinition oder ohne Zusammenfassung 

als Block exportiert werden. Für Schrägverzahnungen 

kann die Zahnform alternativ zum Stirnschnitt 

auch als Zahnlücke im Normalschnitt ausgegeben werden. 

Darüber hinaus besteht auch die Ausgabemöglichkeit des 

Fräserprofils im Normalschnitt bei der Zahnformberechnung 

mit einem Wälzfräser. 

www.gwj.de 

ENERGIEMANAGEMENT PRÄZISE AUSLEGEN 

Eine passgenaue Auslegung aktiver Energiemanagementsysteme 

ermöglicht ein Web-Tool von Michael Koch. Das 

Pxt-Auslegungsportal braucht dafür nur wenige grundlegende 

Anwendungsdaten des betreffenden Antriebs. 

Mit dem Tool können Nutzer einen ersten Eindruck davon 

zu bekommen, wie eine technische Lösung mit den 

aktiven Energiemanagementsystemen der Pxt-Familie für 

ihre Applikation aussehen kann. Dabei geht es zum einen 

um das Management bzw. die Rekuperation der Bremsenergie 

zur Erhöhung der Energieeffizienz der Antriebe. 

Zum anderen kann man den Einsatz der Pxt-Systeme als 

Kurzzeit-USV zur Absicherung gegen Spannungsschwankungen 

und Netzausfälle berechnen. Dabei kann es auch 

um längere Stromversorgung bei geplanter Trennung 

vom Netz gehen. Außerdem kann der Nutzer eine 

Lastspitzen reduktion zur Begrenzung der aus dem 

Versorgungsnetz entnommenen Leistung auf seine 

Anwendung hin aus legen. Zu finden ist das neue Tool 

unter https://auslegungsportal.bremsenergie.de. 

www.bremsenergie.de 

IMPRESSUM 

erscheint 2022 im 61. Jahrgang, 

ISSN 0722-8546 / ISSN E-Paper: 2747-7991 

REDAKTION 

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