antriebstechnik 12/2023

WISSEN SCHAFFT IDEEN 

TITEL 

10 Anwendungsneutrale 

Mobilrobotik 

14 Elektrifizierungskonzepte 

für Bagger & Co. 

SONDERAUSGABE MARKTÜBERSICHT 

Organ der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. 

34 

Positions- und Neigungssensoren 

für AGVs 

5445 

SONDERAUSGABE 

MOBILITY 

MOBILE LÖSUNGEN FÜR DEN BETRIEBLICHEN EINSATZ 

FLUIDTECHNIK 

19174 

INNOVATION 

SCOUT 2023 

Oktober 2023 

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11 Print-Ausgaben im Jahr 

+ Sonderausgabe antriebstechnik 

Marktübersicht (1x jährlich) 

+ Sonderausgabe MOBILITY (1x jährlich) 

19174 

Die gesamte Antriebstechnik 

auf xx Seiten 

Organ der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. 

Von Antriebselementen 

und Motoren bis hin zu 

Wälzlagern LINEARTECHNIK 

& Co. 

Große Lineareinheiten für 

komplexe Bewegungen 

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antriebstechnik.de 

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Das Jahresabonnement umfasst 11 Ausgaben + 2 Sonderausgaben und kostet € 160,- (Ausland € 175,- netto) inkl. Versandkosten. 

Als Begrüßungsgeschenk erhalte ich die Konturenlehre. Nach Ablauf des ersten Bezugsjahres kann das Abonnement jederzeit, 

mit einer Frist von einem Monat, schriftlich gekündigt werden. 

Unser Dienstleister, die Vertriebsunion Meynen, Eltville, erhebt Ihre Daten im Auftrag der Vereinigte Fachverlage (VFV) zum Zweck der Vertragsdurchführung, zur Erfüllung der 

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E-Mail: vertrieb@vfmz.de . Internet: www.vereinigte-fachverlage.de 

„antriebstechnik“ ist eine Zeitschrift der Vereinigten Fachverlage GmbH, Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz, HRB 2270, Amtsgericht Mainz, 

Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen, Matthias Niewiem, Umsatzsteuer-ID: DE 149063659, Gerichtsstand: Mainz

MEDIZIN BRAUCHT DEN 

RICHTIGEN DRIVE 

Liebe Leserinnen, liebe Leser, 

EDITORIAL 

schon Hippokrates soll gesagt haben „Gehen ist des Menschen 

beste Medizin“. Keine Sorge, ich möchte Sie nicht mit vorweihnachtlichen 

Gesundheitstipps langweilen, aber einladen, 

spannende Anwendungen in einer besonders innovativen 

Branche kennenzulernen. In unserem Special dreht es sich dieses 

Mal um Antriebstechnik in Medizin und Labor. Antriebstechnik 

macht es zum Beispiel möglich, dass auf einen Rollstuhl angewiesene 

Menschen nun auch in den Bergen sicher auf Achse sein 

können. Anspruchsvolle Antriebstechnik wird in vielen medizinischen 

Anwendungen benötigt, seien es Linearachsen für die 

mikrolitergenaue Dosierung von Medikamenten, Medizinroboter 

in der Chirurgie oder Mikromotoren für Dentalbohrer. 

antriebstechnik 

WISSEN 

SCHAFFT 

IDEEN 

Newsletter 

Der E-Mail-Service 

für Anwender 

aus dem gesamten Umfeld 

mechanischer und 

elektrischer Antriebstechnik. 

Aktuelle Nachrichten 

rund um mechanische, 

thermische und elektrische 

Antriebstechnik, 

sowie deren Steuerungen 

und Regelungen. 

Laut Bundesverband Medizintechnologie e.V. beschäftigt die 

Medizintechnik-Branche in Deutschland über 250.000 Menschen 

und investiert rund 9 % ihres Umsatzes in Forschung und 

Entwicklung. Die Branche macht einen Gesamtumsatz von über 

38 Mrd. Euro, wobei die Exportquote bei 67 % liegt. Beachtlich 

auch: 93 % der MedTech-Unternehmen sind KMU! Trotz Umsatzplus 

von 4,8 % gegenüber 2022 sieht der Branchenverband den 

Medizintechnik-Standort Deutschland in seiner Herbstumfrage 

unter Druck. Gestiegene Personal-, Logistik-, Rohstoff- und 

Energiekosten sowie die hohen Kosten für die Umsetzung der 

EU-Medizinprodukte-Verordnung machen den Unternehmen zu 

schaffen. Was die Antriebstechnik heute und morgen bewegt, 

lesen Sie in unserem Branchenupdate. Hoffentlich haben Sie auch 

im Winter genug Antrieb, mal an die frische Luft zu gehen. 

Ihre Gesundheit wird es Ihnen danken. 

Ich wünsche viel Spaß 

bei der Lektüre, 

Ihr Felix Berthold 

f.berthold@vfmz.de 

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IMMER 

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INFORMIERT 

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EDITORIAL 

03 Medizin braucht den richtigen Drive 

SOFTSTARTER 

06 Menschen, Märkte, Unternehmen 

ELEKTRISCHE ANTRIEBSTECHNIK 

18 

ANZEIGE 

ELEKTROMOTOREN 

24 INTERVIEW Den Manufaktur-Gedanken bewahren 

STEUERN UND AUTOMATISIEREN 

28 Ausgewählt: SPS 2023 

SENSORIK UND MESSTECHNIK 

30 High-End-Datenkommunikation im Bausektor 

MECHANISCHE ANTRIEBSTECHNIK 

TITELBILD 

R+W Antriebselemente, 

Wörth am Main 

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN 

34 Fahr- und Lenkantrieb: 

Kompakt und hochintegriert 

KOMPONENTEN UND SOFTWARE 

36 PFAS-freie Schmierstoffe für die Antriebstechnik 

28 

24 

4 antriebstechnik 2023/12 www.antriebstechnik.de

SPECIAL: ANTRIEBSTECHNIK FÜR 

MEDIZIN UND LABOR 

10 TITEL Perfektion, die Leben rettet 

14 Beatmung: Optimale Regelung schont Patient 

18 Mikroliter genau dosieren 

20 E-Rolli überall auf Achse 

22 Miniaturmotoren für chirurgische Präzision 

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG 

38 Einfluss von Herstellabweichungen auf das 

NVH-Verhalten 

SERVICE 

31 Impressum 

MEIN TIPP 

Vieles scheint unmöglich, bis es jemand getan 

hat. Eine solche Geschichte ist die Erfindung 

eines Einachs-E-Rollstuhls für’s Gelände. 

Ein Zufall und eine Konstruktion, die eines 

MacGyver würdig gewesen wäre, brachten den 

Entwickler auf die entscheidende Idee, wie man 

den Sitz am besten dämpft. Im Special erfahren 

Sie ab Seite 20 mehr über die Mobilitätshilfe der 

Zukunft. 

Miles Meier, Chefredakteur, m.meier@vfmz.de 

30 

WIR LIEBEN HYDRAULIK! 

ERST RECHT, WENN SIE EDEL SEIN MUSS! 

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36 

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RECYCLING VON ELEKTROMOTOREN 

ABB Motion hat in Deutschland mit dem Recyclingunternehmen 

Remondis eine Partnerschaft abgeschlossen. 

Kunden des Technologiekonzerns können 

ihre alten Elektromotoren so auf umweltfreundliche 

Weise recyceln. Die durch das Recycling gewonnenen 

kohlenstoffarmen Metalle werden für die Produktion 

neuer, hocheffizienter ABB-Elektromotoren mit einem 

signifikant niedrigeren CO 2 

-Fußabdruck verwendet. 

Das Recyclingangebot gilt für Niederspannungs- und 

Mittelspannungsmotoren – unabhängig von der 

Spannungsklasse und der Leistung. „Mit dem neuen 

Angebot können wir unseren Kunden jetzt Lösungen 

entlang des gesamten Lebenszyklus von Motoren aus 

einer Hand anbieten – inklusiver der Entsorgung“, 

erklärt Dr. Frank Simon, Leiter der Energieeffizienz bei 

ABB Motion in Deutschland. „Der Ersatz von alten, 

weniger energieeffizienten Motoren durch neue 

hocheffiziente Motoren leistet zugleich einen wichtigen 

Beitrag zum Klimaschutz.“ 

www.abb.com 

NEU GEORDNET 

Seit 1. Oktober 2023 

organisiert Faulhaber 

seine Vertriebsorganisation 

neu. Die 

Zuständigkeiten 

werden innerhalb 

des bestehenden 

Sales-Managementteams 

neu aufgeteilt. 

Diese strategische 

Weiterentwicklung 

sei ein entscheidender 

Schritt, um das Unternehmenswachstum auf die nächste Stufe 

zu heben. Schwerpunkt ist eine noch stärkere Kundenorientierung 

und schnelle Reaktionsfähigkeit. Um die Vertriebsorganisation vor 

dem Hintergrund steigender Komplexität auf den internationalen 

Märkten zu verbessern, hat sich das Unternehmen entschlossen, 

den globalen Vertrieb innerhalb des erfahrenen Teams unter 

Geschäftsführer Karl Faulhaber neu auszurichten. Marcus Remmel 

wird ab sofort das Gebiet der globalen Marktentwicklung mit den 

Unterbereichen Business Development und Market Channel 

Development übernehmen. Volker Sprenger, der bereits heute in 

Deutschland die Vertriebsaktivitäten leitet, wird zukünftig auch 

Schlüsselkunden auf globaler Ebene betreuen. Zudem wird er die 

Präsenz in Nordamerika weiter ausbauen. Mireille Deckers-Strobel, 

die aktuell den Bereich Global Sales Operations führt, übernimmt 

aufgrund ihrer langjährigen Erfahrung im Kundenbeziehungsmanagement 

zusätzlich die Verantwortung für die wichtigen 

Vertriebsmärkte Europa, China, Asia-Pacific sowie für globale 

Direktkunden und das Distributionsnetzwerk. 

www.faulhaber.com 

EBM-PAPST ALS „TRANSFORMATOR“ PRÄMIERT 

VERNETZEN SIE SICH MIT 

www.antriebstechnik.de 

Mit Ebm-Papst, Spezialist für Ventilatoren und Motoren, und dem Werkzeughändler 

Würth haben zwei Weltmarktführer den Mittelstandspreis 

der „Markt und Mittelstand“-Medien in der Kategorie „Transformatoren“ 

erhalten. Beide sind nach Angaben der Jury leistungsstarke Familienbetriebe, 

denen aus eigener Kraft ein bedeutsamer Wandel gelungen ist. 

Die Preise wurden im Frankfurter Commerzbanktower im Vorfeld der Gala 

„Night of the Brands 2023“ vergeben. Dem Unternehmer Reinhold Würth 

gelang es, aus dem kleinen Handelsbetrieb einen weltumspannenden 

Konzern zu formen, Ebm-Papst fokussiert sich aktuell auf die Lufttechnik 

und macht sich von der Autoindustrie unabhängig. „Wir konzentrieren uns 

in unserer Transformation mit nachhaltigen und digitalen Lösungen für 

ein besseres Klima auf unsere strategischen Zukunftsfelder, seien es 

erneuerbare Energien oder innerhalb der Heiztechnik Wärmepumpen“, so 

Dr. Sonja Fleischer, CHRO und Vorstandsmitglied bei EBM-Papst. Zuletzt 

wuchs der Umsatz trotz des Ausstiegs aus der Autoindustrie zweistellig. 

www.ebmpapst.com 

digital.antriebstechnik.de 

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www.antriebstechnik.de/xing 


NEUER CSO BEI GEFRAN 

Karsten Just ist neuer Chief Sales 

Officer (CSO) bei Gefran. 

Er hat die Position seit dem 

1. Oktober 2023 inne. In dem 

multinationalen italienischen 

Unternehmen wird er sowohl für 

den Vertrieb als auch die Internationalisierungsprozesse 

zuständig 

sein. Als Mitglied der Geschäftsführung 

wird er darüber 

hinaus die Unternehmensstrategie 

mitverantworten. Als Chief 

Sales Officer wird Karsten Just die 

Entwicklung der Vertriebsstrategie der Gruppe vorantreiben 

und dabei seine kaufmännische Erfahrung mit seinem technologischen 

Know-how verbinden. „Ich freue mich auf diese neue 

Aufgabe bei Gefran, einem Unternehmen, das schon immer in 

der Lage war, Markttrends zu antizipieren und sich erfolgreich 

den unterschiedlichsten Herausforderungen zu stellen“, sagt 

Karsten Just. Der studierte Elektrotechniker begann seine 

Karriere 1990 bei ABB, wo er zu Beginn des neuen Jahrtausends 

zum Geschäftsführer einer Konzerngesellschaft ernannt wurde. 

Seit 2003 war Karsten Just in verschiedenen führenden 

Unternehmen aus der Automatisierungsbranche, Sensorik und 

dem Bereich Explosionsschutz in leitenden Positionen tätig – 

zuletzt seit 2016 als CMO, CSO und Mitglied der Geschäftsleitung 

bei der Baumer Management Services AG. In diesen 

Funktionen verantwortete er 17 Vertriebsniederlassungen 

sowie die Digitalisierung des Marketings. 

www.gefran.de 

SCHAEFFLER AG MIT NEUEM 

VORSTAND PERSONAL 

KIMO.indd 1 18.04.2017 14:40:18 

Der Aufsichtsrat der Schaeffler AG hat 

Frau Dr. Astrid Fontaine mit Wirkung zum 

1. Januar 2024 als Vorstand Personal und 

Arbeitsdirektorin sowie als ordentliches 

Mitglied des Vorstands der Schaeffler AG 

bestellt. Dr. Fontaine verfügt über 

langjährige internationale Erfahrungen in 

den Personalressorts großer Automobilhersteller. 

Fontaine kommt von der 

Volkswagen-Gruppe zu Schaeffler, wo sie zuletzt seit 

September 2021 im Vorstand von Volkswagen Nutzfahrzeuge 

für das Ressort „People & Transformation“ verantwortlich war. 

Zuvor leitete sie von Januar 2018 bis August 2021 bei Bentley 

Motors in Großbritannien ebenfalls auf Vorstandsebene den 

Bereich „People, Digitalization and IT“. Sie arbeitetete auch bei 

der Mercedes-Benz AG in Deutschland und den USA. 

www.schaeffler.com 

BEWERBUNGSSTART FÜR DEN AMA-INNOVATIONSPREIS 2024 

Der AMA Verband für Sensorik und Messtechnik (AMA) lädt innovative Köpfe aus Wissenschaft 

und Industrie zur Bewerbung um den AMA-Innovationspreis 2024 ein. Gesucht 

werden neuartige Forschungs- und Entwicklungsergebnisse aus der Sensorik und Messtechnik. 

Einsendeschluss ist der 25. Januar 2024. 

Bewerben können sich Einzelpersonen und Entwicklerteams mit Forschungs- und Entwicklungslösungen 

aus der Sensorik und Messtechnik mit erkennbarer Marktrelevanz – also 

echte Innovation und keine reine Invention. Der AMA-Innovationspreis ist mit einem 

Preisgeld von 10.000 Euro dotiert. Zusätzlich können sich neue und junge Firmen um den 

Sonderpreis „Junges Unternehmen“ bewerben. Der Gewinner in dieser Sonder kategorie 

erhält einen kostenlosen Messestand auf der Messe Sensor und Test 2024. 

www.ama-sensorik.de

AUSSTELLER WERDEN – CALL FOR 

EXHIBITORS 

KENDRION UND MIKI PULLEY 

KOOPERIEREN 

Fachaussteller aus der Fluidtechnik gesucht: Vom 19. bis 

21. März 2024 findet das 14. Internationale Fluidtechnische 

Kolloquium (14. IFK) in Dresden statt, eine der weltweit 

bedeutendsten Fachtagungen auf dem Gebiet der Fluidmechatronischen 

Systemtechnik. Den zentralen Treffpunkt der Tagung 

bildet die begleitende Fachausstellung, die im Rahmen eines 

„Get-together“-Abends eröffnet wird. Sie bietet Unternehmen 

die Möglichkeit, ihre neuen Produkte und Systemlösungen zu 

präsentieren. Hier können sie mit den führenden Experten der 

Fluidtechnikbranche ins Gespräch kommen und Fachwissen mit 

Anwendern und Wissenschaftlern austauschen. Ob Systemstand 

oder individueller Stand, es gibt diverse Ausstellungsmöglichkeiten 

und Standlösungen. Weitere Informationen und 

Anmeldemodalitäten finden interessierte Unternehmen auf 

der Website zum Kolloquium. Anmeldeschluss für die Fachausstellung 

ist der 15. Januar 2024. Das 14. IFK wird vom Institut 

für Mechatronischen Maschinenbau, Professur für Fluid- 

Mechatronische Systemtechnik (Fluidtronik) der TU Dresden, 

unter Leitung von Prof. Jürgen Weber, veranstaltet. 

www.ifk-dresden.de 

Kendrion und Miki Pulley haben eine Kooperationsvereinbarung 

zur Einführung von Permanentmagnet-Bremsen 

auf dem japanischen Markt unterzeichnet, wie Kendrion 

Ende Oktober bekannt gab. Diese Vereinbarung ist nun der 

Startpunkt für den Aufbau einer langfristigen Geschäftsbeziehung, 

von der beide Unternehmen und die Kunden 

des Bremsenexperten Miki Pulley profitieren würden. Das 

umfangreiche Sortiment an Permanentmagnet-Bremsen 

(PM-Bremsen) von Kendrion liefert außergewöhnliche 

Leistungsdichte, Präzision und Langlebigkeit. Weltweit 

werden sie in Anwendungen wie Servomotoren, der 

Robotik, in der Automatisierung, in Windkraftanlagen und 

in der Medizintechnik eingesetzt. Die Kooperation ermöglicht 

es Miki Pulley und Kendrion, potenziellen Kunden in 

Japan die Vorteile dieser Hochleistungstechnologie 

vorzustellen. Die PM-Bremsen verbreitern das bestehende 

Miki Pulley-Produktportfolio an Federkraftbremsen und 

Kupplungen mit einer Lösung, die den Kunden einen neuen 

Ansatz für High-End-Sicherheitsanwendungen bietet. 

www.kendrion.com 

VTH-ANTRIEBSTECHNIK: LUTZ ALS 

VORSITZENDER BESTÄTIGT 

Die VTH-Fachgruppe „Antriebstechnik“ kam zum Tag 

der Begegnung bei KTR Systems in Rheine zusammen. 

Servicemodelle und Servicepartnerschaften waren 

die beiden wichtigsten Themen der Jahrestagung der 

Fachgruppe „Antriebstechnik“ im VTH Verband 

Technischer Handel e. V., die am 7. und 8. November 2023 stattfand. Die in der Fachgruppe zusammengeschlossenen 

37 Fachhändler für Antriebstechnik und 13 assoziierte Hersteller im „Lieferantenkreis“ der Fachgruppe wollen mit diesen 

Schwerpunkten einen reinen Preiswettbewerb vermeiden und ihr Profil als Problemlöser der Industrie stärken. Als Gastgeber 

öffnete die KTR Systems GmbH ihr neues Exhibition Center und lud zur Werksbesichtigung ein. Den Spezialisten für Antriebsund 

Hydrauliklösungen im Technischen Handel präsentierte Vertriebsleiter Guido Sandkötter ein breites Spektrum innovativer 

Lösungen für verschiedene Industriebereiche. KTR Systems ist ein Anbieter von Kupplungen, Bremsen, Kühlsystemen und 

hydraulischen Komponenten. Das Vortragsprogramm gab Impulse für 2024. Um „Vernetzte Schmiersysteme in der Industrie 

4.0“ ging es im Vortrag von Stefan Trunk, Solution Manager Lubrication Systems bei Schaeffler, und René Schmeckthal, 

Geschäftsführer LAT & SGF. Lieferant und Händler zeigten gemeinsam auf, wie sie automatische Schmierstoffgeber beim 

Kunden installieren und mit modernster Technologie zur Zustandsüberwachung kombinieren. Die Referenten Axel Brinkmann 

und Christian Pelkmann vom Sales Management bei NTN, Anbieter von Wälzlager- und Lineartechnik, stellten die „Kundenbindung 

im dynamischen Industrie- und Handelsumfeld“ zur Diskussion. Die Mitglieder der Fachgruppe bestätigten 

Dr. Michael Lutz von der Roth GmbH & Co. KG als Vorsitzenden der VTH-Fachgruppe „Antriebstechnik“, er ist seit 2017 im Amt. 

Wiedergewählt wurden ebenfalls Michael Heise, Willbrandt, René Schmeckthal, LAT & SGF, und in Abwesenheit Werner 

Mallinger, Dexis Austria, für weitere zwei Jahre. VTH-Hauptgeschäftsführer Thomas Vierhaus dankte dem scheidenden 

Peter Heuel, Irle & Heuel, für sein langjähriges Engagement im Fachgruppenvorstand. 

www.vth-verband.de 


MARK EIKÖTTER IST NEUER 

GESCHÄFTSFÜHRER 

Zum 1. Oktober 2023 

hat Dr. Mark Eikötter 

die Geschäftsführung 

der Wittenstein Motion 

Control GmbH übernommen. 

Er folgt 

damit auf Kasper 

Rungfeldt, der das 

Unternehmen nach 

mehrjähriger Tätigkeit verlässt, um sich neuen 

beruflichen Perspektiven zu widmen. Das 

Tochterunternehmen der Wittenstein Gruppe 

hat mit Dr. Eikötter einen fachlich breit aufgestellten 

Geschäftsführer gewinnen können. 

Er hat zu neuen Fertigungstechnologien in der 

Luft- und Raumfahrt promovierten und bringt 

berufliche Erfahrung in der globalen Werkzeugmaschinenbranche 

sowie im internationalen 

Maschinen- und Anlagenbau mit. 

Die Wittenstein Motion Control GmbH entwickelt 

mechatronische Antriebssysteme, unter 

anderem speziell für anspruchsvolle Umgebungsbedingungen 

in den Bereichen Aerospace, 

Subsea (Oil & Gas), Defense und Simulation. 

Bild: Liza Schirrmacher / studioline Bad Oeynhausen 

www.wittenstein.de 

PARTNERSCHAFT FÜR ENERGIEWENDE 

Das deutsche Sensorunternehmen Sick und 

der Schweizer Messtechnikspezialist 

Endress+Hauser haben eine gemeinsame 

Absichtserklärung zur strategischen 

Partnerschaft im Bereich „Cleaner 

Industries“ unterzeichnet. Beide Unternehmen 

sehen große Chancen darin, gemeinsam 

zu einer zukunftsfähigen Energieversorgung 

beizutragen und Kunden in der 

Prozessindustrie entlang der gesamten 

Wertschöpfungskette dabei zu unterstützen, 

ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen. 

Unternehmen wollen ihren Energie- und 

Ressourceneinsatz senken und langfristig 

auf nichtfossile Energieträger und Rohstoffe wechseln. Die dafür nötigen 

neuen Prozesstechnologien müssen durch intelligente Sensoren und Systeme 

überwacht und gesteuert werden. Sick und Endress+Hauser reagieren auf die 

Marktdynamik in der Prozessautomation und möchten in Zukunft gemeinsam 

neue Wege der Zusammenarbeit gehen. Ziel ist es, die Analysemesstechnik 

und Technologien zur Gasdurchflussmessung von Sick gemeinsam zu vermarkten 

und weiterzuentwickeln. Somit sollen Kunden bei Zukunftsthemen 

wie Klima- und Umweltschutz, Energiewende und Wasserstoffwirtschaft 

entlang der gesamten Wertschöpfungskette noch besser unterstützt werden. 

Das starke Kerngeschäft der Fabrik- und Logistikautomation, in dem Sick über 

80 Prozent seines Umsatzes generiert, bleibt von dem geplanten Zusammenschluss 

mit Endress+Hauser unberührt und soll durch eine stärkere Fokussierung 

profitieren. 

www.sick.de 

Zahnriemen! 

Wir lieben alle

SPECIAL: ANTRIEBSTECHNIK FÜR MEDIZIN UND LABOR 

TITEL 


SPIELFREIE MINIATURKUPPLUNGEN 

PERFEKTION, DIE LEBEN RETTET 

Schon seit Jahren ist Miniaturisierung ein 

wichtiges Ziel vieler Entwicklungen in 

Wissenschaft, Forschung und Technik. 

Insbesondere im Bereich der Medizintechnik 

ist eine stetige Präzisierung, eine immer 

weiter fortschreitende Verkleinerung der 

Apparaturen und eine Automatisierung zum 

Beispiel durch Compounding-Mischsysteme 

zu beobachten. Treibende Kraft sind die 

Anforderungen des Marktes nach erhöhter 

Leistung, Genauigkeit und steigender 

Kosteneffizienz. 

Nicole Stich, Marketing-Specialist, 

R+W Antriebselemente GmbH, Wörth am Main 

www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2023/12 11


TITEL 

Spätestens seit der Corona-Pandemie ist jedem die Bedeutung 

der Automatisierung von Prozessen in Laboren, Apotheken 

und Krankenhäusern deutlich geworden. Millionenfacher 

Bedarf an Tests, Medikamenten und Impfstoffen 

machte effiziente und präzise Herstellungsmethoden unerlässlich. 

Medikamente müssen in großer Zahl schnell und zuverlässig 

produziert werden. Hier kommt die faszinierende Welt der automatisierten 

Compounding-Misch systeme ins Spiel, in der spielfreie 

Miniaturbalgkupplungen von R+W Antriebselemente eine 

entscheidende Rolle spielen. 

In der pharmazeutischen Industrie sind hochmoderne Produktionsanlagen 

entscheidend, um die Herstellung großer Mengen 

an Impfstoffen und Medikamenten zu ermöglichen. Die ehemals 

manuellen Dosierungen und Abfüllungen durch medizinisches 

Personal werden mittlerweile von kompakten Ein- und Mehrkanal-Compounder-Systemen 

übernommen. Diese Systeme sind 

darauf ausgelegt, verschiedene Inhaltsstoffe und Wirkstoffe in genau 

definierten Mengen und Verhältnissen zu mischen, um die 

gewünschten Produkte herzustellen. Die Präzision und Effizienz 

dieser Mischprozesse sind von entscheidender Bedeutung, um 

sicherzustellen, dass die hergestellten Medikamente und Impfstoffe 

wirksam und sicher sind. 

DER AUTOMATISIERTE BEFÜLLPROZESS 

In diesem Zusammenhang werden Mehrkanal-Compounder beispielsweise 

bei der Zusammenstellung von benötigten Inhaltsstoffen 

in Spritzen oder Infusionen gemäß patientenspezifischer 

Rezepturvorgaben eingesetzt. Sie können bis zu 20 Spritzen oder 

Infusionen gleichzeitig automatisch bestücken. Ein Steuerungscomputer 

übermittelt die jeweiligen Rezepturen an die Pumpensysteme, 

die diese entsprechend in kontinuierlichen oder diskreten 

Dosierungen zusammenstellen. Für diese Anwendungen 

werden ausschließlich Präzisionsmotoren eingesetzt, um die Anforderungen 

hinsichtlich kontinuierlicher oder diskreter Dosierungen 

sowie der erforderlichen Leistung und hohen funktionalen 

Anforderungen zu erfüllen. 

Der Antriebsmotor gewährleistet einen gleichmäßigen axialen 

Weg des Spritzenkolbens, um das Gemisch in den Hohlkörper 

der Kanüle oder Spritze zu ziehen. Die Kraftübertragung vom 

Schrittmotor zum Kolbenadapter erfolgt dabei mithilfe einer 

Ausgleichskupplung, die unter anderem den montagebedingten 

Versatz zwischen den beiden Wellenenden des Schrittmotors 

und dem Kolbenadapter ausgleicht. Wesentlich für diesen äußerst 

sensiblen Prozess ist die absolute Spielfreiheit, Torsionssteifigkeit 

und Laufruhe des Antriebstrangs. Nur so kann ein vollständiges 

Mischergebnis im automatisierten Befüllprozess gewährleistet 

werden. Ein Schlüsselelement hierbei sind die Miniaturbalgkupplungen 

von R+W, die eine Vielzahl wichtiger 

Anforderungen der Anlagen erfüllen. Sie ermöglichen die präzise 

Übertragung von Drehmomenten und Bewegungen in den 

Mischprozessen, um sicherzustellen, dass die verschiedenen Inhalts- 

und Wirkstoffe gleichmäßig gemischt werden. Darüber 

hinaus erfüllen sie die Anforderungen an Hygiene und Reinheit, 

die in diesem Bereich unerlässlich sind. 

HOHE VARIANTENVIELFALT 

Das aktuelle Portfolio an Miniaturbalgkupplungen umfasst dabei 

den Leistungsbereich von 0,01 bis 10 Nm, wobei Bohrungsdurchmesser 

von 1,0 bis 28,0 mm möglich sind. Wie bei jeder Metallbalgkupplung 

ist auch bei der Miniaturbalgkupplung der Metallbalg 

gleichzeitig zentraler Bestandteil und Ausgleichselement. 

Wie dieser ausgelegt ist, hängt davon ab, welche Anforderungen 

die Anwendung in der Praxis fordert, welches Dreh moment übertragen 

wird und wie hoch der auszugleichende Versatz ist. Miniaturbalgkupplungen 

müssen maximale Steifigkeit in Rotationsrichtung 

beweisen, um Rückstellkräfte, die beim Ausgleichen der 

Versätze entstehen, so gering wie möglich zu halten. Beides 

FEINSTE BEWEGUNGSKONTROLLE 

UND EXAKTE JUSTIERUNG 

schafft die Miniaturbalgkupplung von R+W mühelos. Der torsionssteife 

Metallbalg überträgt das Drehmoment hochpräzise und 

gleicht radiale und axiale Versätze sowie den Winkelversatz sicher 

aus. Die verschiedenen Modelle und Serien sind unter anderem 

mit Klemmnaben – in geschlitzter, geteilter und Konus– 

ausführung – oder mit einem Konusspreizdorn für Hohlwellenanbindungen 

erhältlich. 

VIELSEITIGE ANWENDUNGSGEBIETE 

In der Welt der hochpräzisen Mikroskopie ist exakte Justierung 

und feinste Bewegungskontrolle unerlässlich. R+W Miniaturbalgkupplungen 

erfüllen diese Anforderungen effizient und zuverläs- 

01 In der optischen Biometrie- 

Augenvermessung kommt die kompakte 

Microflex Kupplung FK1 für Miniaturanwendungen 

mit Drehmomenten bis 

1 Ncm zum Einsatz 

12 antriebstechnik 2023/12 www.antriebstechnik.de

02 03 

02 Die Miniaturbalgkupplung MK6 ist steckbar und mit Spreizdorn für Drehmomente von 0,5 - 10 Nm 

03 Die Miniaturbalgkupplung MK1 mit radialen Klemmschrauben 

sig. Die Serie MK1/1 kam in der Variante Edelstahl geschweißt zum 

Einsatz und bietet präzise Bohrungsdurchmesser in einem kompakten 

Format von ca. 10 x 20 mm und einer zuverlässigen Drehmomentübertragung 

bis 0,10 Nm. Ihre Torsionssteifigkeit gewährleistet die 

Präzision ohne Beeinträchtigung der Mikroskopempfindlichkeit. 

Diese Kupplungen erleichtern die präzise Ausrichtung von optischen 

Elementen, verbessern die Bildqualität und steigern die Genauigkeit 

mikroskopischer Untersuchungen. Ihre Zuverlässigkeit und 

Langlebigkeit machen sie zu einer unverzichtbaren Komponente für 

den reibungslosen Betrieb moderner Mikroskopsysteme, sogar unter 

anspruchsvollen Reinraumbedingungen. 

Die Integration der Miniaturbalgkupplungen der Serie MK2 in Variante 

10 mit Klemmnabe in Zahnarztstühlen stellt ein weiteres 

Anwendungs beispiel dar. Sie ermöglichen eine präzise Anpassung der 

Sitzposition, um eine optimale Behandlungsposition sowohl für das 

Fachpersonal als auch für den Patienten zu schaffen. Mit ihren kompakten 

Abmessungen von 27 x 15 mm bieten sie eine effiziente Lösung 

für begrenzte Raumverhältnisse. Diese Miniaturbalgkupplungen gewährleisten 

eine zuverlässige Drehmomentübertragung von 1,00 Nm, 

was für die genaue Steuerung und Einstellung des Zahnarztstuhls von 

entscheidender Bedeutung ist. Durch ihre leicht montierbare Klemmnabe 

ermög lichen sie zudem eine unkomplizierte Montage und Demontage, 

was eine effiziente Wartung und Anpassung des Zahnarztstuhls 

erleichtert. 

Die Microflex-Kupplung FK1, die kleinste unter den Miniaturkupplungen, 

ist ein technologisches Meisterwerk. Mit winzigen Abmessungen 

von 9 x 4,5 mm spielt sie zum Beispiel eine entscheidende Rolle in 

der präzisen Ausrichtung von Geräten für die optische Biometrie- 

Augenvermessung. Durch die zuverlässige Übertragung kleinster 

Drehmomente von 0,01 Nm gewährleistet sie genaue und zuverlässige 

Messungen in der augenärztlichen Praxis. Ihre kompakte Bauweise 

minimiert den Platzbedarf und sichert gleichzeitig höchste Genauigkeit 

und Leistung in der Augenheilkunde. 

Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass Miniaturbalgkupplungen 

in der Labor- und Medizintechnik von unschätzbarem 

Wert sind. Sie heben die Genauigkeit medizinischer Geräte auf ein 

beispielloses Niveau und tragen so dazu bei, Leben zu retten und die 

Gesundheitsversorgung zu verbessern. Ihre präzise Funktionalität 

stellt sicher, dass sie in diesen hochspezialisierten Bereichen unentbehrlich 

sind. 

Bilder: R+W Antriebselemente 

www.rw-kupplungen.de 

DIE IDEE 

„Spielfreie Miniaturbalgkupplungen 

sind die überzeugende konstruktive 

Lösung unter den Präzisionskupplungen. 

Angesichts des Trends zur 

Miniaturisierung spielen diese 

Kupplungen eine entscheidende 

Rolle in Wachstumsmärkten wie der 

Labor- und Medizintechnik. Sie 

finden insbesondere Anwendung in 

Mischcompounding-Systemen, wo 

sie ihre Leistungsfähigkeit unter 

Beweis stellen.“ 

Thomas Pohl, Account Manager bei 

R+W Antriebselemente, Wörth a. M. 

SEMINAR 

Ein Webseminar von R+W zur 

Miniaturisierung gibt es hier: 

bit.ly/onlineseminar_rw 



BEATMUNGSGERÄTE 

OPTIMALE REGELUNG 

SCHONT PATIENT 

Wird ein Intensivpatient über einen Tubus invasiv beatmet, darf der 

Manschettendruck am unteren Ende des Endotrachealtubus weder zu hoch noch zu 

niedrig sein, um den Patienten möglichst schonend zu beatmen. Eine innovative 

Fluid-Control-Lösung von Lee kann nun den Druck nahezu pulsationsfrei und 

hochgenau regulieren – und das bei vereinfachter Systemarchitektur. 

Das Einhalten des Manschettendrucks des Endotrachealtubus 

innerhalb eines engen Toleranzbereichs ist für Patienten, 

die mechanisch beatmet werden, sehr wichtig. 

Die Aufrechterhaltung des korrekten Manschettendrucks 

kann die Wahrscheinlichkeit erheblich verringern, dass 

der Patient eine beatmungsassoziierte Pneumonie (VAP, ventilator 

associated pneumonia) entwickelt. Die Blockmanschette 

(Cuff) wird über einen dünnen Schlauch in der Wand des Tubus 

aufgeblasen und dichtet die Luftröhre ab. 

Für eine optimale Patientenbehandlung muss der Manschettendruck 

innerhalb eines engen Bereichs gehalten werden, typischerweise 

20-30 mbar. Manschettendrücke unter 20 mbar können 

zu einer unvollständigen Abdichtung führen und einen 

Luftaustritt um die Manschette herum verursachen. Dadurch 

kann die Beatmung unterbrochen werden und potenziell infektiöse 

Sekrete in die Atemwege gelangen (Aspiration). Diese hier- 

Peter Becker, Becker Storytelling, Uelversheim 

durch hervorgerufenen Infektionen sind eine der Hauptursachen 

für VAP. Zu hohe Manschettendrücke können die Perfusion der 

Trachealschleimhaut behindern, was zu einer Gewebeischämie 

führen kann, also Sauerstoffmangel im Gewebe. 

PROBLEME IN DER PRAXIS 

In der täglichen Praxis wird der Manschettendruck häufig intermittierend 

manuell mit einem Manometer überwacht und dann 

bei Bedarf angepasst. Diese Methode führt zu großen Druckschwankungen 

und erschwert ein angemessenes Druckmanagement. 

Es kann spontan Luft aus der Manschette entweichen oder 

zu plötzlichen Druckänderungen in der Manschette durch Ändern 

des Halswinkels oder Bewegungen des Patienten kommen. 

Viele Geräte verwenden daher ein System zur elektronischen 

Überwachung des Manschettendrucks und zum bedarfsgerechten 

Ablassen beziehungsweise Aufpumpen. Mit diesen Geräten 

kann zwar ein bestimmter Druck über einen langen Zeitraum 

konstant aufrechterhalten werden. Aber oftmals fehlt diesen Systemen 

die notwendige Flexibilität, um plötzliche Druckveränderungen 

zu kompensieren. 



Meist kommen in diesen automatisierten Manschettensteuerungen 

motorbetriebene Pumpen zum Einsatz, um die Manschette 

auf den Zieldruck aufzublasen. Eine Reihe von Pulsationsdämpfern 

und Proportionalventilen sollen in diesen Lösungsansätzen 

dabei helfen, die Pulsation zu glätten und den Zieldruck zu erreichen. 

Aufgrund des pulsatilen Betriebs dieser Pumpen und der 

Trägheit des Motors ist die Reaktionsgeschwindigkeit des Systems 

jedoch begrenzt. Dies kann zu Problemen mit dem Dichtungsmechanismus 

führen, beispielsweise zur Überkompensation. 

MANSCHETTENDRUCK KONTROLLIEREN 

Jeglicher Überdruck muss schnell entlüftet und Unterdruck kompensiert 

werden. Bei bestehenden Lösungen kann die Verwendung 

von Mechanismen zur Überdruckentlastung und Rückschlagventilen 

oft die Reaktionsgeschwindigkeit einschränken, 

während die mit diesen Vorrichtungen verbundene Hysterese 

auch zu Druck-Ungenauigkeiten führen kann. In der Folge überkompensieren 

diese Systeme und verringern letztlich die erforderliche 

Dichtigkeit. 

Jede Pulsation der Luftquelle, die die Manschette aufbläst, kann 

diese Probleme ebenfalls verschärfen. Im Gegensatz zu herkömmlichen 

Pumpen, deren Frequenz bei wenigen Zyklen pro 

Sekunde liegt, arbeitet die piezoelektrischen Miniaturmembranpumpen 

der Disc Pump Serie von Lee mit Ultraschallfrequenzen 

von über 20.000 Zyklen pro Sekunde. Bei jedem Zyklus im Sub- 

Millisekundenbereich bewegt die Pumpe nur wenige Nanoliter 

Luft, sodass der resultierende Luftstrom nahezu pulsationsfrei ist. 

Dies ermöglicht eine sehr genaue Druckmessung und -steuerung. 

Dank des piezoelektrischen Betriebs hat die Disc Pump zudem eine 

sehr geringe Trägheit und kann in weniger als einer Millisekunde 

zwischen Null und maximaler Leistung umschalten. So 

kann das System mit großer Geschwindigkeit auf Sollwertänderungen 

reagieren. Der dadurch bedingte gleichmäßige Luftstrom 

ermöglicht es zudem, die Druckänderung sehr genau zu überwachen 

und die Zieldrücke innerhalb von Bruchteilen von Millibar 

zu halten. 

ANTRIEBSLEISTUNG AUTOMATISCH ANGEPASST 

Dank dieser Eigenschaften sind bei Nutzung der Disc Pump keine 

Rückschlagventile oder Überdruckventile erforderlich, was die 

Systemarchitektur vereinfacht. Stattdessen wird die Pumpe gegen 

eine feste Blende angetrieben, wobei die Antriebsleistung ständig 

angepasst wird, um den gewünschten Manschettendruck aufrechtzuerhalten. 

Wird der Solldruck in der Manschette überschritten, 

wird die Pumpenleistung sofort reduziert und der Überdruck 

entweicht durch die offene Blende. Fällt der Druck dagegen 

unter den Sollwert, wird die Pumpenleistung erhöht, um dies auszugleichen. 

Diese vereinfachte Systemarchitektur reagiert schnell 

auf Sollwertänderungen und vermeidet einerseits Probleme mit 

Überdruck, während andererseits der Manschettendruck jederzeit 

präzise kontrolliert wird. 

Durch den Ultraschallbereich der Pumpe ist diese unhörbar 

und vibrationsfrei. Dadurch stört sie weder den Schlaf des Patienten, 

noch kommt es zu Lärmbelästigung während der Pflege. Außerdem 

ist die Pumpe mit einem Gewicht von nur 5 g und einer 

Höhe von 12 mm bei einem Durchmesser von 30 mm sehr kompakt. 

Zusammen mit einem kleinen Akkupack und einer miniaturisierten 

Elektronik ermöglichen diese Vorteile eine platzsparende 

Integration des Pumpenmoduls und eine patientennahe Positionierung. 

Die Disc Pump ist außerdem MRT-kompatibel und 

kann in tragbaren Beatmungsgeräten eingesetzt werden. 

Bilder: Lee, Sutinar – stock.adobe.com 

www.theleeco.com 

Geräteherstellern stehen unterschiedliche 

Konfigurationen der Pumpe zur Verfügung 

DIE IDEE 

„Kleine Teile, große Wirkung, dafür 

stehen unsere Miniaturkomponenten 

von Lee. In medizintechnischen 

Geräten tragen sie dazu bei, Leben 

zu retten und die Versorgung von 

Patienten zu verbessern. Unsere 

Lösung für die Optimierung des 

Manschettendrucks bei der invasiven 

Beatmung über einen Endotrachealtubus 

ist nur ein besonders 

beeindruckendes Beispiel. Unsere 

langlebigen und zuverlässigen 

Komponenten finden sich neben der 

Beatmungstherapie in vielen 

weiteren Anwendungen, wie der 

Dialyse, Patientensimulatoren, 

Apherese Systemen, Patientenüberwachung, 

Sterilisationgeräten 

und Geräten für die Kompressionstherapie.“ 

Jürgen Prochno, 

Geschäftsführer, LEE Hydraulische 

Miniaturkomponenten GmbH, 

Sulzbach (Taunus) 


MARKTPLATZ 

FÜR EXTREME TEMPERATUREN 

Findling Wälzlager 

erweitert die 

Temperaturgrenzen 

seines Xtemp-Sortiments. 

Die neuen 

Wälzlager können 

bei extremen 

Temperaturen von 

bis zu - 70 °C zum 

Einsatz kommen. 

Sie werden kundenspezifisch 

entwickelt 

und auf die jeweilige Applikation abgestimmt. Die Anforderungen 

an Wälzlager in extremen Kälteumgebungen erfordern 

nicht nur spezielle Werkstoffe, sondern auch sorgfältig entwickelte 

Dichtungen und Schmiermittel. Findling hat sich 

intensiv mit diesen technologischen Herausforderungen 

beschäftigt und bietet nun maßgeschneiderte Lösungen an, 

die in enger Zusammenarbeit mit dem Kunden entwickelt 

werden. Das eingesetzte Fett verfügt über spezielle Viskositätseigenschaften, 

die selbst bei tiefen Temperaturen die geforderte 

Performance sicherstellen. Darüber hinaus erfüllt das 

Schmiermittel die strengen Anforderungen in der Lebensmittelindustrie. 

Durch maßgeschneiderte Wälzlager-Lösungen mit 

Tieftemperatur-Eignung möchte das Unternehmen auch sehr 

anspruchsvolle Anwendungen unterstützen. 

www.findling.com 

ZENTRISCHES SPANNEN 

Norelem bietet 

stationäre 

3-Backen- und 

4-Backenfutter 

sowie Spannbacken-Sets 

aus 

Stahl an. Sie 

eignen sich 

besonders für 

zentrische 

Werkstückaufspannungen 

bei 

Bohr- und 

Fräsmaschinen. 

Stationäre 3-Backenfutter gibt es in vier verschiedenen Durchmessern 

von 220 bis 370 mm. Mit ihnen kann eine Spannkraft von bis 

zu 44 kN realisiert werden. Stationäre 4-Backenfutter gibt es in 

vier verschiedenen Durchmessern von 165 bis 310 mm. Hier kann 

eine Spannkraft von bis zu 25 kN erreicht werden. Des Weiteren 

sind Spannbacken-Sets als Zubehör erhältlich, welche dann 

ausschließlich für das 3-Backenfutter oder 4-Backenfutter 

verwendet werden können. Die Spannbacken sind aus Stahl und 

weich und können auf beiden Spannseiten bearbeitet sowie 

umkehrbar montiert werden. Beim 3-Backenfutter sind drei 

Spannbacken vorhanden. Dadurch lassen sich runde, dreikantige 

oder sechskantige Werkstücke in das Drehfutter einspannen. 

Das 4-Backenfutter eignet sich hingegen für andere Formen wie 

vier-, acht- oder zwölfkantige Werkstücke. 

www.norelem.com 

MEHR LEISTUNG 

Ebm-Papst 

erweitert 

seine ECI- 

Antriebsbaureihe 

um die 

Baugröße 80 

und kann 

damit noch 

höhere 

Leistungen für 

die Automatisierung 

abdecken. Bisher verfügbar waren die Baugrößen 

42 und 63. Die neuen BLDC-Motoren nach dem Innenläuferprinzip 

in Schutzkleinspannung (24 / 48 VDC) mit 

80 mm Durchmesser und bis zu 750 W Nennleistung 

lassen sich durch Kombination unterschiedlicher Module 

individuell zu einem kompletten Antriebssystem zusammenstellen. 

Untergebracht in einem robusten Metallgehäuse 

erfüllt es die Anforderungen der Schutzart IP54. 

Zu dem modularen Antriebssystem gehören Planetengetriebe 

mit unterschiedlichen Untersetzungen sowie 

Encoder- und Bremsmodule. Ein Modul mit Federdruckbremse 

kann beispielsweise für Haltebremsen nach dem 

Prinzip Ruhestrom zum Einsatz kommen. Für den Betrieb 

an einem abgesetzten Antriebsregler sind aktuell 

Hallsensoren zur Rotorlageerkennung integriert. Weitere 

integrierbare Module sollen folgen, wie etwa Drehzahloder 

Positionsregler, wahlweise mit Bus-Schnittstelle. 

www.ebmpapst.com 

JETZT AUCH MIT ANALOGAUSGANG 

Im Rahmen 

seiner Nextgen- 

Initiative hat 

Posital jetzt 

Geräte seiner 

populären 

Tiltix-Neigungssensor-Familie 

mit analogen 

Kommunikationsschnittstellen 

vorgestellt. Die neuen Versionen sind mechanisch und 

elektrisch mit den älteren Modellen kompatibel. Sie 

bieten eine bessere Performance und zusätzliche Flexibilität 

bei der Programmierung. Die Geräte sind mit neuen, 

leistungsstarken dreiachsigen MEMS-Beschleunigungssensoren 

ausgestattet, was die Empfindlichkeit über die 

Achsen hinweg deutlich optimiert – besonders wichtig 

bei Querneigungen. Die Messgenauigkeit wurde auf 

± 0,1 Grad verbessert, und zwar über den gesamten 

Neigungswinkelbereich. Besonders wichtig für analoge 

Steuerungssysteme: Der Messbereich der Geräte kann 

einfach per Software-Konfiguration eingestellt werden. 

Durch Anpassung des Messbereichs können die Geräte so 

eingerichtet werden, dass ihr voller Ausgangsbereich 

(4-20 m, 0-5 V oder 0-10 V) genau den erwarteten 

Bewegungsbereich abdeckt. Die Messgenauigkeit wird 

dadurch erheblich verbessert. Eine Programmierung als 

Grenzwertschalter ist auch möglich. 

www.posital.de 


MARKTPLATZ 

MOTOREN MIT WINKELGETRIEBEN UND ABSOLUTENCODER 

Von Maxon gab es auf der SPS 2023 gleich mehrere Neuheiten zu sehen: Besondere Highlights 

waren die IDX 56 Industriemotoren in Kombination mit Winkelgetrieben und Absolutencoder 

sowie das ESCON2 Modul 60/30, ein Servo-Controller der nächsten Generation. 

Der integrierte Multiturn-Absolutencoder ENX 22 EMT verleiht den IDX-Industriemotoren ein 

Gedächtnis. Selbst bei abgeschalteter Stromversorgung behält der batterielose Encoder die 

Position im Speicher und findet sie nach dem Einschalten ohne neue Referenzfahrt wieder. 

Der Encoder bietet eine Auflösung von 16 Bit über mehrere Umdrehungen oder 17 Bit über 

eine Umdrehung. In Kombination mit dem Winkelgetriebe GB12 von Parvalux ergibt sich ein 

Kraftpaket mit einem kontinuierlichen Drehmoment von bis zu 30 Nm oder einem Spitzenmoment 

von 48 Nm. Das ESCON2 Modul 60/30 ist die erste Variante der neuen ESCON2- 

Familie. Der Servo-Controller der nächsten Generation liefert eine konstante Ausgangsleistung bis zu 1.800 W. Er verfügt über eine 

CAN-Bus-Schnittstelle, I/O-Steuerung und eine feldorientierte Regelung (FOC). 

www.maxongroup.de 

NEUE OPTISCHE 

MINIATUR-DREHGEBER 

Eine große Auswahl an Auflösungen 

auf engstem Raum, 

das bieten die neuen optischen 

Inkrementalgeber SPF und 

SPFH von Megatron, die es als 

Vollwellen oder Hohlwellenausführung 

gibt. Die mikrooptischen 

Drehgeber haben einen 

Gehäusedurchmesser von 

16 mm und eine Gehäusetiefe 

von nur 9,83 mm (SPF) als 

Vollwelle respektive 8,92 mm 

(SPFH) als Hohlwelle. Mit 

Auflösungen von 250 bis 4.096 

Impulsen pro Umdrehung 

eignen sich die Drehgeber für 

den Einsatz in der Medizintechnik, 

Messtechnik, Gerätetechnik 

und Robotik. Der SPF mit 

seiner Vollwelle wird je nach 

Anwendung mit Kugellager 

oder mit Gleitlager eingesetzt. 

Auch dank der großen Auswahl 

an Wellendurchmessern von 

3,175 mm, 6 mm und 6,35 mm 

stößt der SPF in Anwendungsbereiche 

vor, die oft Potentiometern 

vorbehalten sind. Der 

SPFH mit Hohlwelle nutzt die 

Welle der Applikation und 

erlaubt abhängig von seiner 

Impulszahl eine maximale 

Betätigungsgeschwindigkeit 

von 48.000 Umdrehungen pro 

Minute. 

www.megatron.de 

Zykloidgetriebe – Garanten für 

Präzision, Dynamik und Effizienz 

Die kompakten Präzisionsgetriebe von Nabtesco sind die zukunftsweisende 

Alternative zu Direktantrieben und Planetengetrieben. 

Die Zykloidgetriebe von Nabtesco gelten als Schlüsseltechnologie für effiziente Automatisierungslösungen 

und zuverlässige Produktionsprozesse. Dank ihrer hohen Präzision und Leistungsdichte lassen sich Bearbeitungszeiten 

verkürzen, die Produktqualität verbessern, die Produktivität erhöhen sowie Kosten senken. 

Zudem zeichnen sich Zykloidgetriebe durch eine außergewöhnlich robuste Bauweise aus und haben dadurch 

eine deutlich längere Lebensdauer als andere Getriebearten. Das macht sie langfristig nachhaltiger 

und wirtschaftlicher. 

www.nabtesco.de 

Mehr erfahren: 



MINIATUR-KUGELGEWINDETRIEBE 

MIKROLITER GENAU DOSIEREN 

Medizintechnik erfordert hohe Präzision und Zuverlässigkeit. Dosierachsen für 

Infusionsgeräte müssen besonders feinfühlig und gleichmäßig arbeiten, um etwa 

Intensivpatienten möglichst wenig bei der Verabreichung von Medikamenten zu 

belasten. Steinmeyer hat eine Serienbaugruppe mit integriertem Miniatur- 

Kugelgewindetrieb entwickelt, welche die klinischen Anforderungen erfüllt. 

Menschen in kritischen Situationen zu helfen, sie 

bestmöglich zu versorgen und auch Leben zu retten, 

das leistet die moderne Medizin. Die technische 

Ausrüstung beim Einsatz am Patienten muss dazu 

höchsten Ansprüchen genügen. Ein plötzlicher Ausfall im Betrieb 

oder eine Unterschreitung der garantierten Lebensdauer 

der Komponenten könnte schwerwiegende Folgen haben. Um 

präzise und zuverlässige Lösungen für die Medizintechnik anzubieten, 

bündeln die August Steinmeyer GmbH & Co. KG und die 

Steinmeyer Mechatronik GmbH ihre Kompetenzen innerhalb 

der Steinmeyer-Gruppe und arbeiten Hand in Hand. 

GLEICHMÄSSIG UND SEHR LANGSAM 

August Steinmeyer ist ein führender Hersteller von Kugelgewindetrieben. 

Diese bilden die Basis der jeweiligen Applikation und 

lassen sich zu komplexeren Baugruppen ausbauen. Die Firma 

Steinmeyer Mechatronik realisierte auf diese Weise eine hochpräzise 

X-Linearachse, die sich optimal für den Einsatz in medizinischen 

Anwendungen eignet, zum Beispiel in Infusionspumpen, 

Dosiersystemen oder auch für den Life-Support. 

Wolfgang Klöblen, Entwicklungsleiter, 

August Steinmeyer GmbH & Co. KG, Albstadt 

„Die technische Herausforderung bestand darin, dass sich der 

Antrieb absolut gleichmäßig und sehr langsam drehen muss, deswegen 

ist bei so einer Anwendung eine besonders gleichmäßige 

Vorspannung des Kugelgewindetriebes erforderlich“, erklärt 

Elger Matthes von Steinmeyer Mechatronik. Die Miniatur-Kugelgewindetriebe 

bieten eine Kombination aus Spielfreiheit bei sehr 

geringem notwendigen Antriebsmoment, welches sich innerhalb 

einer Drehung nicht verändert, und ebenso über den gesamten 

Verfahrweg und die Lebensdauer. 

Die Antriebskomponenten sind mit einer Zylindermutter mit 

4-Punkt-Kontakt und Einzelgangumlenkung ohne Abstreifer ausgestattet. 

Die hohe geometrische Qualität und Oberflächengüte 

der spielfrei vorgespannten Komponenten sorgen für einen optimalen 

Gleichlauf in der Anwendung und ermöglichen kleinste 

Stellinkremente von 0,5 µm. Darüber hinaus bieten sie wegen ihrer 

Leichtgängigkeit und der sehr fein geschliffenen Oberflächen 

eine hohe Lebensdauer und ermöglichen ein äußerst feinfühliges 

Dosieren bei niedrigen Raten. 

REDUNDANZ ERHÖHT SICHERHEIT 

Selbst bei einem Antrieb mit einem sehr präzisen Miniatur- 

Kugelgewindetrieb kann es zu minimalen Abweichungen oder 

Positionierfehlern kommen. Der Hersteller hat deshalb zusätzlich 

ein redundantes Messsystem integriert: Mithilfe eines Potentiometers 

misst es den tatsächlichen Fahrtweg des Miniatur- 



Kugelgewindetriebes und prüft, wie viele Schritte der Motor noch benötigt, um 

die Flüssigkeit aus der Spritze zu drücken. 

Das Feedback erfolgt über einen redundanten Informationspfad und der Restfehler 

wird durch die integrierte Steuerelektronik erfasst und kompensiert. Dadurch 

wird eine sehr hohe Wiederholgenauigkeit von bis zu 1,2 µm erreicht, was 

zu einer besonders hohen Gleichmäßigkeit führt. Fehldosierungen oder technische 

Störungen lassen sich so auch zuverlässig vermeiden. 

Die Konstruktion der Linearachse wird exakt an die jeweilige Anwendung angepasst, 

um eine redundante und hochpräzise Messung zur Überwachung der 

Dosierung zu ermöglichen. Matthes erläutert: „Wir haben hier eine sehr kompakte 

Lösung, bei der Motor, Kugelgewindetrieb und die Steuerelektronik in einem 

Gehäuse untergebracht sind. Damit reduziert sich die Verkabelung auf ein 

Minimum und die Kommunikation kann über ein Bussystem laufen. So lassen 

sich bei Bedarf auch mehrere Dosierachsen über ein System betreiben und die 

Überwachung und Fehlermeldung zentralisieren. Durch die Möglichkeit der 

Standardisierung von Befehlen und Funktionen sinkt für den Gerätehersteller 

auch der Entwicklungsaufwand im Software-Bereich.“ 

FEINSCHLIFF MACHT DEN UNTERSCHIED 

August Steinmeyer entwickelt und fertigt seit mehr als 50 Jahren Miniatur-Kugelgewindetriebe 

mit Spindelgrößen von 3 mm bis 16 mm. Sie eignen sich nicht nur 

für den Einsatz in der Medizintechnik, sondern bieten auch viele Vorteile in weiteren 

Applikationen, wie etwa in der optischen Industrie, Elektronikautomatisierung 

oder Handhabungstechnik. 

Antriebstechnik speziell in der Medizintechnik muss nicht nur besonders 

platzsparend, präzise und laufruhig sein, sondern auch rund um die Uhr ausfallfrei 

funktionieren. Dies gilt vor allem für invasive klinische Anwendungen wie 

hier bei der Dosierachse für Infusionsgeräte. Die Qualität der Miniatur-Kugelgewindetriebe 

spielt in diesem Zusammenhang eine wichtige Rolle und konnte 

durch ein eigenes Verfahren noch weiter verbessert werden. 

Im Rahmen der Weiterentwicklung seiner Produkte hat August Steinmeyer ein 

optimiertes Gewindeschleifverfahren für die Spindeln seiner Kugelgewindetriebe 

etabliert. Damit können mikroskopische kleine Unregelmäßigkeiten auf 

der Laufbahnoberfläche des Spindelgewindes entfernt und dessen Oberflächenrauheit 

erheblich reduziert werden. Das führt zu verbesserten Schmiereigenschaften, 

zu einem sanfteren bzw. glatteren Lauf der Mutter sowie zu einer höheren 

Gleichmäßigkeit des Leerlaufdrehmoments über die gesamte Spindellänge. 

Weitere positive Effekte sind weniger Vibrationen und eine geringere Geräuschentwicklung 

bei hohen Drehzahlen. In Versuchen wurde zudem nachgewiesen, 

dass sich die optimierten Laufeigenschaften vorteilhaft auf die Qualität und 

Lebensdauer der Kugelgewindetriebe auswirken. Die geringeren Reibmoment- 

Toleranzen steigern auch die Positioniergenauigkeit und senken den Verschleiß. 

Die zuverlässige Funktion der Miniatur-Kugelgewindetriebe hat bei der Herstellung 

höchste Priorität. Lebensdauertests unter statistischen Gesichtspunkten 

werden deshalb mit einer Vielzahl von Einheiten bis weit über das Erreichen 

der Lebensdauerzeit hinaus durchgeführt, um ein hohes Maß an Sicherheit zu 

gewährleisten. 

SCHMIERSTOFFE FÜR MEDIZINTECHNIK 

Zudem wird für die Anwendung im medizinischen Bereich ein ausgewählter 

Schmierstoff verwendet, damit der Miniatur-Kugelgewindetrieb wartungsfrei 

über die gesamte Lebensdauer betrieben werden kann, sodass regelmäßiges 

Nachschmieren entfällt. „Der verwendete Schmierstoff ist NDA-zertifiziert“, erklärt 

Matthes. „Das heißt, er wird den Anforderungen der U.S. Food and Drug 

Administration gerecht. Das ist insofern von Bedeutung, als dass bei einer falschen 

Auswahl des Schmierstoffs die erreichbare Lebensdauer der Komponente 

gegebenenfalls begrenzt wird.“ Durch eine geeignete Schmierung wird verhindert, 

dass diese über die Zeit degradiert und womöglich den Antrieb behindert. 

Darüber hinaus gelten für Komponenten, die in der Intensivmedizin eingesetzt 

werden, strenge Vorgaben hinsichtlich der chemischen Zusammensetzung. 

Bilder: August Steinmeyer, Steinmeyer Mechatronik, Firma V – stock.adobe.com 

www.steinmeyer.com 

Alles integriert: Hochpräzise X-Linearachse 

mit Schrittmotor, Miniatur-Kugelgewindetrieb 

und Steuerelektronik für den Einsatz 

in medizinischen Anwendungen, 

wie zum Beispiel Infusionspumpen 

DIE IDEE 

„In unserer Dosierachse sorgen 

Miniatur-Kugelgewindetriebe von 

August Steinmeyer in Kombination 

mit redundanter Mess- und Steuertechnik 

für ein immer gleiches 

Dosierergebnis, und zwar über die 

gesamte Lebensdauer der sehr 

kompakten Baugruppe. Die geschliffenen 

Miniatur-Kugelgewindetriebe 

unseres Partnerunternehmens 

ermöglichen ein homogenes 

Drehmoment und somit ein 

zuverlässiges und genaues Dosieren 

im Mikroliter-Bereich, selbst bei sehr 

geringen Dosierraten. So lassen sich 

Infusionen exakt an die Bedürfnisse 

des Patienten anpassen – und das 

über sehr lange Zeiträume.“ 

Elger Matthes, Leiter Entwicklung, 

Steinmeyer Mechatronik GmbH, 

Dresden 


STRUKTURDÄMPFER 

E-ROLLI ÜBERALL AUF ACHSE 

In der Konstruktion von Rollstühlen gibt es noch viel Spielraum für 

Innovationen. Das beweist der einachsige Elektro-Rollstuhl „Hoss Mobility“. 

Die Entwicklung auf Basis eines Segways ist besonders wendig und 

geländegängig. Strukturdämpfer von ACE sorgen hierbei für optimale 

Dämpfung und Komfort auf nahezu jedem Untergrund. 

Segways als Basis für die Rollstühle der Zukunft zu nutzen, 

erscheint auf den ersten Blick vielleicht paradox. Auch 

Menschen ohne Handicaps erhalten bei der Erstnutzung 

des Freizeitgefährts zunächst eine Einweisung, um Umfaller 

oder Unfälle zu vermeiden. Für die Menschen, die sich per 

Rollstuhl fortbewegen und mal asphaltierte Pfade verlassen wollen, 

ist das Thema Sicherheit noch wichtiger. Gerade an jene richtet 

sich die Innovation der Hoss Mobility GmbH aus Österreich. 

Geschäftsführer Lukas Rigler kam eher zufällig auf die Rolli- 

Idee: „Als ich mich von meinem privaten Segway getrennt habe, 

war ich überrascht, dass ein Rollstuhlfahrer der Käufer war. Er 

wollte ihn zu einem neuartigen Rolli umbauen. Erst dadurch habe 

ich den Mehrwert der Einachs-Technologie erkannt.“ Die Konstruktion, 

die er zusammen mit dem Antriebstechniker Dominik 

Lorenz perfektioniert und weit über 200 Mal ausgeliefert hat, erlaubt 

es erstmals, sich in einem Rollstuhl sitzend auf der Stelle zu 

drehen, über Stock und Stein zu fahren und selbst sicher durch 

verschneites Gelände zu kommen, und zwar alles bei kompakten 

Robert Timmerberg, Fachjournalist, plus2 GmbH, Düsseldorf 

im Auftrag der ACE Stoßdämpfer GmbH, Langenfeld 

Abmessungen. Auch die im Vergleich zu den kleinen Rädern 

handelsüblicher Modelle größeren Räder erweisen sich als vorteilhaft. 

Das zeigte sich, als er dem Käufer seines alten Segways 

dabei half, den Umbau zu realisieren und dabei den Prototypen 

zu entwickeln. Um das volle Potenzial des selbstbalancierenden 

Segway-Antriebs ausschöpfen zu können, konzipierte der Konstrukteur 

einen von Grund auf neu entwickelten Rollstuhl. 

AUTOMATISCH AUSBALANCIERT 

Das Einachsfahrzeug kann sich dynamisch stabilisieren. Dies ist 

das Besondere an dem „Hoss“ und Schlüssel für sein intuitives 

Fahrverhalten. Der selbstbalancierende Antrieb verhält sich ähnlich 

wie der menschliche Körper. Lukas Rigler erläutert: „Lehnt 

sich ein Mensch nach vorne, ohne die Beine zu bewegen, würde 

er auf die Nase fallen. Um den Sturz zu verhindern, befiehlt das 

Gehirn in diesem Moment, ein Bein nach vorne zu bewegen. 

Wenn du dich also vorlehnst, bewegst du dich unweigerlich vorwärts, 

immer einen Schritt nach dem anderen. Unser Hoss macht 

es ebenso, aber mit Rädern statt Beinen. Die Funktion von Gehirn 

und Muskeln übernehmen in unserem Fahrzeug leistungsstarke 

Prozessoren sowie Elektromotoren. Und vor dem Umfallen 

schützen Bewegungs- und Neigungssensoren.“ 



Die Sensoren analysieren ständig das Fahrverhalten, wobei ein 

unabhängiges mechanisches Stützsystem bei Bedarf den Rolli 

mit Rädern an der Vorder- und Hinterseite stabilisiert. Ein Klappmechanismus 

fährt bei Systemversagen sofort aus und bringt ihn 

zum Stehen. Während sich ein konventioneller elektrischer Rollstuhl 

in der Regel mit ca. 6 km/h fortbewegen lässt, können so 

Geschwindigkeiten von 15 km/h erreicht werden. Auf Asphalt hat 

der „Hoss“ eine Reichweite von 60 km mit einer Akku-Ladung. 

Tubus von ACE sind aus Co-Polyester- 

Elastomer gefertigt und mit bis zu 1 Mio. 

Hüben sehr langlebig, wobei die TR-Typen 

dynamische Kraftaufnahmen von 218 N 

bis 7.500 N und einen Energieabbau von 

25 bis 45 % zur Verfügung stellen 

GANZE SITZFLÄCHE DÄMPFEN 

Eine besondere Herausforderung waren die relativ hohen Geschwindigkeiten, 

die der E-Rollstuhl auf ebener Strecke erreichen 

kann. Auf Dauer belasten sie den Körper des Fahrenden – 

vor allem auf unwegsamerem Gelände. Auf diese konstruktionstechnische 

Aufgabe stieß Lukas Rigler eher zufällig. „Bei der Recherche 

hat interessanterweise kaum jemand in einem Rollstuhl 

mir gegenüber das Anliegen einer besseren Dämpfung zur Sprache 

gebracht. Der Eindruck war eher, Rollstühle sind wie sie sind 

und daran muss man sich gewöhnen“, erzählt Rigler. „Erst als einmal 

ein Interessent zu Besuch kam, wurde ich auf die Dämpfung 

aufmerksam. Der Herr hatte einen manuell angetriebenen Rollstuhl, 

welcher aussah, als hätte Angus MacGyver daran geschraubt, 

und eine wichtige Änderung, die sich der Anwender 

selbst gebaut hatte, war seine Dämpfung.“ Während Lukas Rigler 

an Einzelradaufhängungen, an Stoßdämpfer und an Gasfedern 

gedacht hatte, brachte ihn der Mann auf die Idee, die ganze Sitzfläche 

zur Dämpfungs- und Komfortzone zu machen. 

Bei der Suche nach einer Lösung, stieß Lukas Rigler auf die ACE 

Stoßdämpfer GmbH. Das vielfältige Angebot und der direkte Kontakt 

zum technischen Vertrieb in Österreich überzeugten ihn. Die 

Zusammenarbeit vor Ort erwies sich als unkompliziert und zielorientiert. 

Der Konstrukteur hatte an eine Lösung mit Hydraulikkomponenten 

gedacht. Der Vertriebsingenieur Hans-Jürgen 

Greindl schlug Festkörperdämpfer als kostengünstigere Alternative 

vor, um die Sitzfläche zu dämpfen. Sie sind unempfindlicher 

gegen Schmutz, haben auch keine Führungen oder sonstige sensible 

Teile und sind dadurch quasi unzerstörbar. „Nach einigen 

Fahrtests war ich überzeugt“, erinnert sich Lukas Rigler. 

MEHR MOBILE LEBENSQUALITÄT 

Dass die wegen ihrer rohrähnlichen Form Tubus genannten 

Strukturdämpfer ihren Job erfüllen würden, stand für die Spezialisten 

von ACE nicht nur wegen der vorgenommenen Auslegung 

außer Frage. Die Ingenieure aus Langenfeld im Rheinland konnten 

zudem auf Erfahrungen eines anderen Einsatzfalles zurückblicken. 

Auch bei Elektrorollern sind mithilfe von Tubus bereits 

die Fahreigenschaften für unterschiedlich schwere Personen erfolgreich 

optimiert worden – durch Einsatz von verschiedenen 

Strukturdämpfern je nach Gewichtsklasse. 

Aus einer Vielzahl von über 150 Standard-Einzellösungen fiel für 

Hoss Mobility die Entscheidung auf die TR-Produktfamilie von 

ACE. Diese zeichnet sich durch weiche Verzögerung aus. Um die 

Vorzüge der wendigen Rollstühle ausspielen zu können, ist ihre 

kompakte Bauweise von entscheidender Bedeutung. So wurden 

die TR-Typen speziell für einen maximalen Hub zwischen 12 bis 

60 mm bei minimaler Bauhöhe entwickelt, wobei die Energieaufnahme 

pro Hub von 1,2 Nm bis 146 Nm reicht. Die Dämpfer sind 

in Formaten mit Durchmessern von 29 mm bis zu 100 mm lieferbar. 

Dabei sind alle diese wartungsfreien, einbaufertigen Elemente 

aus Co-Polyester-Elastomer gefertigt, das sich nur gering 

erwärmt und somit für eine gleichbleibende Dämpfung sorgt. 

Gegenüber anderen, Massenkräfte verzögernden Komponenten 

wie etwa Gummidämpfern oder Stahlfedern überzeugen Tubus 

mit Lebensdauern von mehr als 1 Mio. Lasthüben, sodass sie 

auch für den Dauerbetrieb im Gelände geeignet sind und sogar 

theoretisch von einer Fahrergeneration an die nächste vererbt 

werden könnten. 

In diesem Fall sind Modelle des Typs TR63-43 verbaut. Die erste 

Zahl steht dabei für den Durchmesser des Bauelements, die 

zweite für den maximalen Hub. Dabei ist dieser Typ in der Lage, 

12,0 Nm/Hub abzubauen. Für Notfälle wären sogar 17,0 Nm/Hub 

zulässig. Seitdem sie mit einer Spezialschraube schnell und einfach 

unter dem Sitz jedes Hoss Mobility angebracht werden, profitieren 

bereits viele Menschen mit Handicap von einem nicht 

unbedeutenden Stück an mobiler Lebensqualität. 

Bilder: ACE Stoßdämpfer, Hoss Mobility 

www.ace-ace.de 

DIE IDEE 

„Hoss Mobility ist ein revolutionärer 

Einachs-Rollstuhl. Es ist faszinierend, 

selbst in den Bergen und im Schnee 

kann man damit noch sicher 

Rollstuhl fahren. Und auf trockenem 

Asphalt liegt die Geschwindigkeit 

bei 15 km/h, was für einen Rollstuhl 

recht flott ist. Mit den Tubus 

Festkörperdämpfern von ACE 

konnten wir die ganze Sitzfläche für 

den Fahrenden zu einer Dämpfungsund 

Komfortzone machen; nach der 

Entscheidung für ACE haben wir nie 

nach Alternativen gesucht. Wir sind 

hier gut bedient. Ich freue mich, 

dass wir mit unserer Innovation den 

Aktions- und Erlebnisradius von 

Menschen erweitern können, die in 

ihrer Mobilität eingeschränkt sind.“ 

Lukas Rigler, Gründer der 

Hoss Mobility GmbH, 

Waldhausen (Österreich) 



MEDIZINROBOTIK 

MINIATURMOTOREN FÜR 

CHIRURGISCHE PRÄZISION 

Seit den 1980er Jahren kommen Roboter in der 

Chirurgie zum Einsatz. Medizinische Roboter wurden 

ursprünglich für das US-Militär entwickelt, 

um verwundete Soldaten aus der Ferne operieren zu 

können. Seitdem hat sich einiges getan und die 

robotergestützte Chirurgie spielt heute eine wichtige 

Rolle im Operationssaal. Roboterarme ermöglichen 

dabei präzise und fein abgestimmte Bewegungen und 

stellen in Kombination mit bildgebender Technologie 

eine deutliche Verbesserung gegenüber 

herkömmlichen chirurgischen Methoden dar. 

Die Motoren in solchen chirurgischen Robotern 

müssen dabei die Geschicklichkeit des Operateurs 

optimal unterstützen und besonders kompakt sein. 

In den letzten Jahren hat sich die chirurgische Robotik stark weiterentwickelt, 

chirurgische Paradigmen neugestaltet und eine 

Flexibilität und Präzision möglich gemacht, die menschliche 

Fähigkeiten übertrifft. Von der Orthopädie bis hin zu weniger 

invasiven gängigen Eingriffen: Mit der Diversifizierung der chirurgischen 

Methoden steigt auch die Nachfrage nach vielseitigen 

und anwendungsgerechten Motorlösungen. 

WENN DER ROBOTER DAS SKALPELL FÜHRT 

Herkömmliche Motoren, die typischerweise in chirurgischen Umgebungen 

verwendet werden, haben oft konstruktionsbedingte 

Einschränkungen. Insbesondere ihre Größe kann zu Kompromissen 

im Aufbau von Roboterarmen führen. Darüber hinaus arbeiten 

sie mit gewickelten Eisenkernen, was Probleme wie Rastmomente 

oder eine unerwünschte pulsierende Kraft mit sich bringt. 

Verursacht wird sie durch die Anziehung zwischen den Magneten 

des Motors und den Eisenkernwicklungen, was den reibungslosen 

Betrieb beeinträchtigen kann. In der chirurgischen Robotik 

zählt jede Mikrobewegung, selbst das geringste Ruckeln kann sich 

negativ auswirken. 

Ein weiteres Problem herkömmlicher Motoren ist die erhebliche 

Wärmeentwicklung während des Betriebs. Die übermäßige 


Hitze ist das Ergebnis von Widerstandsverlusten in der Wicklung und Kernverlusten 

im Eisen. Für die Patientensicherheit stellt dies ein potenzielles Risiko 

dar. Darüber hinaus kann es die Langlebigkeit und Zuverlässigkeit anderer integrierter 

empfindlicher elektronischer Komponenten beeinträchtigen und 

gleichzeitig die Gesamteffizienz des Robotersystems verringern. 

NUTENLOSE MOTOREN IM OP 

Bürsten- und nutenlose Gleichstrommotoren (BLDC) sind hier eine Lösung: 

Durch hohe Leistung in einem kompakten Design eignen sie sich besonders für 

die chirurgische Robotik. Durch den Wegfall von Eisenkernwicklungen haben 

sie ein schlankeres Design, das Platz spart und eine kompakte Größe und Beweglichkeit 

ermöglicht, ohne Kompromisse bei Leistung oder Präzision einzugehen. 

Ein weiterer Vorteil ist die Abwesenheit jeglicher Rastmomente. Es gibt keine 

Eisenkernwicklungen, um die inneren Magnete anzuziehen. Dies zeigt sich in 

besserer Präzision, gleichbleibender Kraft und einem breiteren dynamischen 

Bereich, also Eigenschaften, die für chirurgische Eingriffe unverzichtbar sind. 

Nutenlose BLDC-Motoren haben außerdem den Vorteil, dass sie dank des 

Fehlens von Eisenkernwicklungen effizienter und mit minimaler Wärmeentwicklung 

arbeiten. Dadurch wird sichergestellt, dass der Operationsbereich 

stabil bleibt und keine störenden Temperaturschwankungen auftreten, wodurch 

die Sicherheit des Patienten während des Eingriffs gewährleistet ist und 

hitzebedingte Schäden an den Komponenten des Roboters minimiert werden. 

PRÄZISION UND LEISTUNG 

Die kernlosen, bürstenlosen Gleichstrommotoren Ultra EC von Portescap sind 

in Durchmessern von 22 mm oder 30 mm erhältlich und Ergebnis des technologischen 

Fortschrittes in der robotergestützten Chirurgie. Diese präzisionsgefertigten 

Motoren bewältigen anspruchsvolle Aufgaben bei Drehzahlen von bis 

zu 30.000 U/min und liefern ein kontinuierliches Drehmoment von bis zu 

133 mNm. Sie bestehen aus robustem Edelstahl in Kombination mit einem 

leichten Aluminiumflansch und verfügen über die hohe Haltbarkeit für chirurgische 

Anwendungen. 

Die integrierten Hall-Sensoren geben ein Echtzeit-Feedback und gewährleisten 

eine herausragende Präzision ohne jegliche Fehlermarge. Ihre patentierte 

„U-Coil“-Technologie bietet bis zu 30 % mehr Drehmoment als Motoren ähnlicher 

Größe mit herkömmlichen Spulen, und die BLDC-Motoren arbeiten darüber 

hinaus kühler und effizienter. 

Besonders hervorzuheben ist ihre Anpassungsfähigkeit an medizinische 

Umgebungen. Während viele Motoren bis zu 1.000 Autoklavierzyklen standhalten 

können, bieten Motoren der Ultra-EC-Reihe eine Widerstandsfähigkeit 

von mehr als 3.000 Zyklen und gewährleisten eine gleichbleibende Sterilität. 

Bilder: Portescap 

www.portescap.com 

Bürsten- und 

nutenlose 

Ultra EC-Motoren 

DIE IDEE 

„Medizinische Bewegungslösungen 

und ganz besonders die robotergestützte 

Chirurgie erfordern eine 

enge Zusammenarbeit über die 

Grenzen technischer Spezialgebiete 

hinweg. Ein Spezialist für Mikromotoren 

und Mini-Antriebstechnologie 

wie Portescap, der über große 

Erfahrung mit medizinischen 

Motorlösungen verfügt, kann hier 

wesentlich zu einer optimalen, 

exakt auf die Anwendung abgestimmten 

Lösung beitragen. Bei sich 

dynamisch wandelnden Anforderungen 

im Medizin-Sektor können so 

Innovationen vorangetrieben 

werden und eine optimale Integration 

erreicht werden. Davon 

profitieren letztlich die Patienten 

durch mehr Verfahrenseffizienz und 

schnellere Erholungszeiten.“ 

DIE KLEINEN MIT DER 

GROSSEN KRAFT 

Bürstenlose Mikromotoren 

• Lieferbar in Durchmessern von 12 bis 40 mm 

• Leicht, kompakt und geräuscharm mit geringer Massenträgheit 

• Leistung bis 400 W auf engstem Raum verfügbar 

• Kombinierbar mit Encoder und Hochpräzisionsgetrieben 

• Kein Rastmoment, geringe Drehmomentwelligkeit, hohe Dynamik 

www.servotecnica.de 

KOSTENEFFIZIENTE 

LÖSUNG 

LANGE 

LEBENSDAUER 

HOHE 

DREHMOMENTDICHTE 

HOHER 

WIRKUNGSGRAD


Hans-Peter Schwegler, 

Geschäftsführer BEN Buchele 

SONDERMOTOREN 

DEN MANUFAKTUR-GEDANKEN 

BEWAHREN 

Das Konzept der individuellen Lösungen hat der Hersteller von 

Spezialmotoren BEN Buchele auf die Spitze getrieben. In enger 

Abstimmung mit den Kunden produziert das Unternehmen 

hochspezifische und langlebige Motoren. Um das nötige Know-how 

zu erhalten, investiert man auch in Grundlagenforschung. 



Herr Schwegler, BEN Buchele ist seit über 90 Jahren im 

Bereich der elektrischen Antriebstechnik aktiv. Was 

würden Sie sagen: Worin liegt die Stärke des Unternehmens, 

worin unterscheidet man sich von anderen 

Herstellern? 

Ausgehend von der Normenbaureihe fertigen wir Spezialmotoren 

und gehen individuell auf Kundenwünsche ein. 

Dabei achten wir auf eine besonders hohe Qualität unserer 

Erzeugnisse, um eine lange Lebensdauer sicherzustellen. 

Jeder Motor wird spezifisch ausgelegt. Doch bei aller Individualität 

ist es natürlich wichtig, grundsätzlichen Normierungen 

wie der Baugröße oder einem Normflansch zu entsprechen. 

Dies bietet dem Anwender die Sicherheit, seinen 

Motor relativ unkompliziert ersetzen zu können, wenn 

nötig. 

Dennoch handelt es sich um Spezialmotoren, die nicht 

einfach auf Lager liegen und aus dem Regal gezogen werden 

können. Für die individuelle Auslegung müssen zahlreiche 

Parameter beim Kunden abgefragt werden; ausgehend 

vom Drehmomentbedarf über Aufstellort, Umgebungsbedingungen, 

Anschlussanforderungen, Wellendurchmesser, 

Gehäusematerial bis zu Zusatzausstattungen 

wie Stillstandsheizung oder Temperaturfühler. Die Qualität 

aller Motoren garantieren wir durch enge Toleranzen in der 

Fertigung und eine 100-Prozent-Leerlauf-Prüfung. 

ES IST NACHHALTIG, WENN 

MOTOREN LANGE HALTEN 

Zudem ist der Aspekt „Langlebigkeit“ nicht nur so dahingesagt. 

Uns haben schon Kunden nach 40 Jahren Laufzeit 

nach einem Ersatzteil oder einer Bedienungsanleitung gefragt, 

um ihren alten BEN-Motor am Laufen zu halten! Nicht 

zuletzt ist dies auch eine Form der Nachhaltigkeit, wenn 

nicht ständig Motoren ersetzt werden müssen. Aber eigentlich 

halten unsere Motoren für uns wirtschaftlich gesehen 

viel zu lange … 

Insgesamt klingt es sehr nach Einzelstückfertigung. 

Ist das rentabel für das Unternehmen? 

Es stimmt, dass bei BEN Buchele der Manufaktur-Gedanke 

zählt, aber auch kleinere und mittlere Serien sind kein Problem 

für uns. Beispielsweise fertigen wir für einen Kunden 

jährlich 2.000 Weichenstellantriebe für den Schienenverkehr 

in verschiedenen Ausführungen. 

Ein großes Einsatzfeld für Ihre Motoren sind Schiffe und 

der Offshore-Bereich im Allgemeinen. Wie kommt ein 

Unternehmen aus Nürnberg zu maritimer Expertise? 

Zunächst lagen unsere Prioritäten in anderen industriellen 

Bereichen; vor allem in der Luft- und Klimatechnik waren 

wir in den 1950er und 1960er Jahren sehr aktiv. In diesen 

Zeiten war die Geschäftstätigkeit noch sehr regional oder 

allenfalls national geprägt. Dann kam uns das Glück ein 

wenig zu Hilfe. Ein Motorenhersteller im norddeutschen 

Raum hatte seine Geschäftstätigkeit eingestellt und unser 

Außendienstmitarbeiter, der in Hamburg ansässig war, hat 

01 Dieser ex-geschützte Drehstromasynchronmotor für 

Anker- und Mooringwinden ist ein Beispiel für Spezialmotoren 

von BEN Buchele; unter anderem hält er Salzwasser und 

Temperaturen zwischen -35 und +50 Grad stand 

sich in der Folgezeit intensiv mit dessen ehemaligen Kunden 

beschäftigt. Zwischenzeitlich waren wir in der Aufschwungzeit 

in den 1960er Jahren in die Serienproduktion 

von Elektromotoren eingestiegen, die nicht zuletzt aufgrund 

der Festlegung der Normenbaureihe möglich war. Als das 

Geschäft in den 1970er Jahren jedoch immer internationaler 

wurde und damit der Wettbewerbsdruck zunahm, stellten 

wir diese Serienfertigungen von Standardmotoren wieder 

ein und hatten mit den Motoren für den Schiffbau eine Spezialisierung 

gefunden, die wir ab diesem Zeitpunkt weiter 

ausbauen konnten. 

In der Hochzeit der Reedereien in Deutschland, den Benelux-Ländern 

und Skandinavien ab den 1980er Jahren boomte 

der Schiffbau und damit auch bei uns die Nachfrage nach 

Motoren für Anker- und Verholwinden. Dies brach deutlich 

ein, als der Wettbewerb aus Asien übermächtig wurde und 

die Finanzkrise 2009 hinzukam. Große Schiffbauunternehmen 

sitzen inzwischen fast ausschließlich in Asien. Hier in 

Deutschland werden immer noch Spezialschiffe, wie Yachten, 

Rettungsboote oder Schiffe für den Hafeneinsatz, gebaut; 

da sind wir auch nach wie vor gut im Geschäft. 

Was sind die wichtigsten technischen und organisatorischen 

Herausforderungen in diesem Markt? 

Neben dem Einhalten der vom Kunden gewünschten technischen 

Daten wie Leistung und Drehmomente ist für die 

Oberdeckaufstellung besonders auf die Dichtheit der Motoren 

und die Beständigkeit der äußeren Bauteile gegen salzhaltige 

Umgebung und gelegentlichen Kontakt mit Meerwasser 

zu achten. Sollte es einmal zu einem Ausfall eines 

Motors kommen, muss innerhalb kürzester Zeit für Ersatz 

oder Reparatur gesorgt werden, um kostenintensive Stillstandszeiten 

für den Betreiber so gering wie möglich zu 

halten. 



unterschiedlichsten industriellen Bereichen an – überall 

dort, wo eine individuelle Motorenlösung für den Kunden 

wichtig ist, zum Beispiel auch in der Lebensmittelbranche 

und im Anlagenbau. 

Worauf es im Schiffbau weniger ankommt, dafür aber umso 

mehr in der Industrie, ist die Einhaltung von Energieeffizienzklassen. 

Nachhaltigkeit wird inzwischen großgeschrieben. 

Hier fertigen wir nach der EU-Verordnung 2019/1781, 

um die Effizienzklassen für den S1-Dauerbetrieb für bestimmte 

Anwendungen einzuhalten. 

Wie fließt aktuelle Grundlagenforschung in Ihre Technologien 

ein? Haben Sie ein Beispiel dafür? 

Wir sichten nicht nur die aktuelle Grundlagenforschung, 

sondern treiben diese aktiv voran. Beispielsweise sind wir 

Mitglied in einem Forschungskonsortium, das einen innovativen 

Antrieb für ein Fahrtwindgebläse für die Automobilbranche 

entwickelt. Hier wird in einem Windkanal der 

Fahrtwind simuliert. Erreicht werden soll eine höhere 

Windgeschwindigkeit. Zentrale Forschungsfragen innerhalb 

WIR TREIBEN GRUNDLAGEN- 

FORSCHUNG AKTIV VORAN 

UND BAUEN KNOW-HOW AUF 

dieses Projekts sind asymmetrische Rotorgeometrien und 

der Einsatz von Rotorvergussmasse zur Stabilisierung der 

Rotorstruktur. Eingesetzt werden hier zudem Synchronmotoren. 

Unser Schwerpunkt liegt bisher noch auf Asynchronmotoren. 

Synchronmotoren sind jedoch sehr vielversprechend, 

was die Erreichung höherer Wirkungsgrade und 

Effizienzklassen anbelangt. 

02 Um Motoren kunden individuell auszulegen, ist bei 

BEN Buchele viel Handarbeit gefragt: Nachdem die Spulen für 

einen 4-poligen Einschichtmotor maschinell vorgewickelt wurden, 

integriert Tobias Reistel, Elektroniker für Maschinen- und 

Antriebstechnik, die Kupferdrähte in die Nutkästen 

Unsere Herangehensweise der individuellen Auslegung 

passte sehr gut zu den maritimen Anforderungen, und nicht 

zuletzt wird im Schiffbau auch Wert auf Langlebigkeit und 

Robustheit gelegt. Im Umfeld von Meerwasser und salzhaltiger 

Luft sind zum Beispiel Aluminiumgehäuse keine gute 

Lösung. Unsere Graugussgehäuse, die noch über eine entsprechende 

Lackierung verfügen, halten Meerluft und -wasser 

sehr gut stand. Wartungsarbeiten, also Stillstandszeiten, 

sind aufgrund der zu Buche schlagenden Hafenliegegebühren 

extrem teuer. Je länger ein Motor also hält, desto besser. 

Lösungen für solche Herausforderungen zu finden, hilft 

BEN Buchele sicherlich, auch in andere Marktsegmente 

vorzudringen. Wo sind Sie da aktiv? Denken Sie daran, 

weitere Marktsegmente zu beliefern? 

Ja, wir entwickeln gezielt kleinere Antriebe außerhalb des 

maritimen Bereichs weiter, beispielsweise für Pumpenoder 

Krananwendungen. Dazu sprechen wir Kunden in den 

Was glauben Sie, welche Fähigkeiten werden die Produkte 

von BEN Buchele im Jahr 2031, zum hundertjährigen 

Bestehen der Firma, haben? 

Die Produkte werden noch effizienter als heute sein müssen, 

um den Strombedarf aus Umweltgründen weiter zu 

reduzieren. Vermutlich werden dann Asynchronmotoren 

eine immer geringere Rolle spielen, da sie rein physikalisch 

diese immer höheren Effizienzklassen nicht mehr erreichen 

können. Synchronmaschinen werden sich höchstwahrscheinlich 

durchsetzen, insofern können wir hier 

durch unser Forschungsprojekt noch mehr Know-how 

aufbauen. 

Außerdem wird die Automatisierung der Motorherstellung 

auch bei BEN Buchele deutlich forciert werden. Derzeit 

werden unsere Motoren – der Begriff Manufaktur ist wirklich 

Programm – weitgehend in Handarbeit gefertigt. Dies 

wird sich in den nächsten Jahren aufgrund des fortschreitenden 

Kostendrucks ändern. Hier prüfen wir genau, welche 

Prozesse automatisiert erfolgen können, sodass unsere 

Ausrichtung auf individualisierte Spezialmotoren beibehalten 

werden kann. 

Bilder: BEN Buchele 

www.benbuchele.de 


MARKTPLATZ 

FÜR JEDE ANWENDUNG DEN 

PASSENDEN ANTRIEB 

Bei Koco Motion 

drehte sich auf 

der SPS 2023 

alles um maßgeschneiderte 

Antriebslösungen, 

basierend 

auf DC- und 

BLDC-Motoren, 

Schrittmotoren, 

Servomotoren, 

Linearantrieben 

und Controllern. Damit bedient das Systemhaus die wachsende 

Nachfrage nach kundenspezifischen Antrieben. Die Lösungen 

werden nicht nur elektronisch, sondern auch mechanisch in die 

Anwendung integriert, und zwar platz- und energiesparend. 

Das Portfolio an DC- und BLDC-Motoren umfasst die Durchmesser 

4 bis 180 mm und deckt den Leistungsbereich von unter 

1 W bis ca. 8 kW ab, bei einer Spannungsversorgung von 1 V bis 

400 VAC. Zur kundenspezifischen Anpassung stehen diverse 

Varianten zur Verfügung: Unterschiedliche Kommutierungstechniken, 

bürstenbehaftet/bürstenlos, mit oder ohne Hall- 

Sensoren, mit integriertem oder externem Controller können 

kombiniert werden. Auch die Schnittstellen werden genau auf 

die Anforderungen des Kunden abgestimmt. 

www.kocomotion.de 

GROSSEN RADIALEN 

WELLENVERSATZ AUSGLEICHEN 

KBK Antriebstechnik 

erweitert sein Lösungsangebot 

an Wellenverbindungen: 

Die neuen 

Oldham-Kupplungen gibt 

es in drei Baureihen: 

KB01, KB02 und KB02C. 

Im deutschen Sprachraum 

ist sie auch als Kreuzschieberkupplung 

bekannt. Die für den unteren Drehmomentbereich 

konzipierten Kupplungen eignen sich zur 

Anbindung von Schrittmotoren, Drehgebern und kleinen 

Servomotoren. Die Baureihe KB01 steht in acht Größen mit 

Außendurchmessern von 8 mm bis 50 mm zur Verfügung, 

die Baureihen KB02 und KB02C sind in jeweils sechs 

Größen lieferbar – ebenfalls mit Außendurchmessern von 

8 mm bis 50 mm. Konzipiert wurden die Kupplungen für 

Wellendurchmesser von 2 mm bis 22 mm und Drehmomente 

von 0,16 bis 36 Nm. Die nach ihrem Erfinder 

benannten Oldham-Kupplungen bestehen aus drei 

Komponenten. KBK fertigt die den Wellenversatz kompensierende, 

innenliegende Scheibe aus Polyacetal, einem 

Kunststoff mit hoher Verschleißfestigkeit. Ein weiterer 

Vorteil ist, dass die beiden äußeren Kupplungsnaben durch 

den Kunststoff elektrisch voneinander isoliert werden. 

www.kbk-antriebstechnik.de 

SCHNELLER SCHOCK-DATENLOGGER 

Der neue 

daumengroße 

Datenlogger 

MSR175 von CiK 

Solutions eignet 

sich besonders 

zur Transportüberwachung 

von Gütern aller 

Art. Seine 

leistungsfähige 

Sensorik 

kombiniert mit einer ausgefeilten Speicher- und Auswerte- 

Elektronik zeichnen ihn aus. Ein wesentlicher Einsatzbereich 

des neuen Mini-Datenloggers ist die Ermittlung und dauerhafte 

Dokumentation äußerer physikalischer Einwirkungen auf ein 

Transportgut – auch über einen langen Zeitraum. Der Datenlogger 

ist ausgestattet mit zwei integrierten 3-Achsen-Beschleunigungssensoren 

über Messbereiche von ±15 g sowie ±100 g. 

Er zeichnet Schocks und Stöße mit einer Rate von bis zu 5.000 

Messungen pro Sekunde auf, was eine lückenlose Dokumen 

ta tion ermöglicht. Die Basis-Variante hat zusätzlich einen 

internen Temperatursensor. Eine weitere Variante kann neben 

dem Temperatursensor mit je einem zusätzlichen internen 

Licht-, Feuchtigkeits- und Druck-Sensor aufwarten. Die Auswerte- 

und Speicherelektronik sowie der wiederaufladbare 

Akku – jeweils eingebaut in ein wasserdichtes Kunststoff- 

Gehäuse – komplettieren den Logger. Via USB-Schnittstelle 

können alle Daten auf einen PC übertragen und mit der 

Software „MSR ShockViewer“ ausgewertet und in einem 

Diagramm dargestellt werden. 

www.cik-solutions.com 

EXAKTE DREHZAHLREGELUNG 

Nanotec erweitert 

seine Produktpalette 

um den kompakten 

magnetischen Encoder 

NME3. Durch seinen 

modularen Aufbau lässt 

er sich mit einer 

Vielzahl von bürstenlosen 

DC- und Schrittmotoren 

kombinieren – und das bereits ab Baugröße 

NEMA 8. Mit einer maximalen Geschwindigkeit von 

30.000 U/min eignet sich der kompakte Singleturn- 

Absolut-Encoder besonders für Anwendungen, die eine 

exakte Drehzahlregelung erfordern. Seine magnetische 

Abtastung ist unempfindlich gegen Staub, Erschütterungen, 

Vibrationen und hohe Temperaturen; so liefert er 

auch unter rauen Umgebungsbedingungen zuverlässige 

Messwerte. Der NME3 wird in zwei Ausführungen 

angeboten: für inkrementelle Signale mit einer Auflösung 

bis max. 4.096 CPR oder mit SSI-Schnittstelle und 

16-Bit-Auflösung. Die inkrementelle Variante erzeugt 

zusätzlich Hall-Signale für BLDC-Motoren. Zwei verschiedene 

Größen decken einen breiten Motorenbereich und 

die Wellendurchmesser 4 und 5 mm sowie 6,35 mm ab. 

Nanotec ist ein Hersteller von Motoren und Motorcontrollern 

für die Industrieautomatisierung und Medizintechnik. 

Das 1991 gegründete Unternehmen mit 

Hauptsitz in Feldkirchen bedient weltweit Kunden und 

beschäftigt rund 270 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter 

in Deutschland, Bulgarien, den USA und China. 

www.nanotec.com 


Felix Berthold, Redakteur 

DAS THEMA: 

SPS 2023 

BRANCHE MIT 

DRIVE 

SPS IPC Drives … früher trug die 

SPS-Messe die Antriebstechnik im 

Namen. Auch wenn die digitale 

Transformation die Konzepte der 

industriellen Automatisierung 

verändert, kommen zentrale Impulse 

nach wie vor aus der elektrischen 

Antriebstechnik – getrieben vor allem 

durch das Streben nach mehr 

Energieeffizienz und der praktischen 

Umsetzung einer smarten, vernetzten 

Produktion. In diesem Jahr 

präsentierten 1.229 Aussteller ihre 

Neu- und Weiterentwicklungen in 

Nürnberg. Trotz des Bahnstreiks 

zählte der Veranstalter über 50.000 

Besucher. Die antriebstechnik hat 

sich umgesehen und stellt eine kleine 

Auswahl an Unternehmen und 

Produkten vor. 

WENIGER ENERGIEVERLUSTE 

DIGITALER ZWILLING 

Offene, herstellerübergreifende Ökosysteme gewinnen 

immer mehr an Bedeutung. Dunkermotoren Nexofox 

hat dies früh erkannt und entwickelt seine Lösungen im 

Bereich IIoT von Beginn an zusammen mit starken 

Partnern innerhalb von industriellen Ökosystemen. 

So bringt sich das Unternehmen in Arbeitsgruppen der 

Open Industry 4.0 Alliance oder der IDTA aktiv ein. Am 

Stand zu sehen war ein digitaler Zwilling, der auf dem 

Prinzip der Verwaltungsschale (AAS, Asset Administration 

Shell) basiert. Am Stand konnte man per QR-Code 

im Browser oder per App Informationen zu Komponenten 

abrufen, die über das reine digitale Abbild zum 

Beispiel eines Motors hinausgehen, etwa Informationen 

zum CO 2 

-Fußabdruck der Komponente. Standardisierte 

Schnittstellen erlauben dabei die Integration des 

digitalen Zwillings in vorhandene Ökosysteme. 

Durch Modelle und Submodelle lassen sich unterschiedlichste 

Assets einfach ineinander integrieren. 

www.dunkermotoren.de 

Energieeffizienz, Dekarbonisierung, Kreislaufwirtschaft 

und Digitalisierung waren zentrale Themen 

am Stand von ABB. Wichtig in diesem Zusammenhang 

ist auch die Synchronreluktanz-Technologie, 

die das Leistungsvermögen von Permanentmagnetmotoren 

mit der Einfachheit und Wartungsfreundlichkeit 

von Asynchronmotoren verbindet. 

ABB hat ihre Familie von IE5-Synchronreluktanzmotoren 

(SynRM) um ein neues Mitglied erweitert: 

den IE5-SynRM mit erhöhter Sicherheit. 

Mit diesen Motoren, die bis zu 40 % weniger 

Energieverluste gegenüber gängigen IE3-Motoren 

aufweisen, können für explosionsgefährdete 

Bereiche jetzt erstmals Sicherheit und Energieeffizienz 

gleichzeitig gewährleistet werden. 

www.abb.de 

WENN JEDER MILLIMETER ZÄHLT 

Die neuen ECX 

Prime-Motoren 

von Maxon sind 

besonders leistungsstarke, 

bürstenlose 

Motoren mit 

4-poligen Rotoren 

und eisenlosen 

Wicklungen. Der 

ECX Prime 6 in der 

Ausführung M HP 

ist zum ersten Mal 

in einem Motordurchmesser von nur 6 mm erhältlich. 

Er liefert Drehzahlen bis 50.000 U/min und Dauerdrehmomenten 

bis 0,57 mNm. Der Motor eignet sich für 

anspruchsvolle Anwendungen mit begrenztem Einbauplatz, 

wie etwa bei Handprothesen oder Chirurgiegeräten. 

www.maxongroup.de 


AUSGEWÄHLT 

GETRIEBE PLUS ÖL ÜBERWACHEN 

UNTERWASSER-ELEKTROMOTOR 

Das Condition-Monitoring-System Eye von 

Sumitomo Drive Technologies liefert nicht nur 

Informationen über den aktuellen Zustand der 

Maschine und dessen Ölzustand, sondern 

prognostiziert auch genau, wann eine Komponente 

ausfallen wird. Diese präzisen Vorhersagen 

sind entscheidend, um Lebensdauer und Leistung 

von Maschinen und Anlagen zu optimieren. 

Ob erweiterte Schwingungsüberwachung, 

Öl analyse oder Ölfiltration, ein breites Spektrum 

an Funktionen ermöglicht eine vorausschauende 

Wartung. Die Datenverarbeitung erfolgt dabei in 

dem Edge-Gerät. Die Echtzeit daten werden lokal 

oder über ein cloudbasiertes Dashboard 

bereitgestellt. 

www.sumitomodrive.com 

Die Cantoni-Gruppe bietet eine vollständige Palette 

von Elektromotoren in Standard- und Sonderausführungen 

an – mit Leistungen von 0,04 kW bis 6.000 kW. 

Die Motoren werden in fast allen Industriebereichen 

verwendet. Eine kleine Auswahl gab es in Nürnberg 

zu sehen. Hier abgebildet ist ein Tauchmotor von 

Frank & Dvorak. Der traditionsreiche Hersteller von 

Standard- und Sondermotoren wurde im Jahr 2000 in 

die Cantoni-Gruppe eingegliedert. Der Motor hat eine 

Leistung von 15 kW und ist in Schutzart IP68 ausgeführt. 

Verwendet wird er als Pumpenantrieb für 

Anwendungen in der Landwirtschaft oder Abwassertechnik. 

Bewährt hat sich der Motor in mobilen und 

stationären Pumpenanlagen, Biogasanlagen und 

Kläranlagen. 

www.cantonigroup.com 

LEISTUNGSBEREICH ERWEITERT 

Nord Drivesystems hat seine dezentralen Frequenzumrichter 

„Nordac on“ der Baureihe SK 300P speziell für die Anforderungen 

der horizontalen Fördertechnik in der Intralogistik und im 

Warehouse-Bereich entwickelt. Die Umrichter zeichnen sich 

durch ein integriertes Ethernet-Interface, IIoT-Fähigkeit, 

vollständige Steckbarkeit sowie eine kompakte Bauweise aus. 

Jetzt wurde der Leistungsbereich auf 3 kW erweitert. Die 

Umrichter sind sowohl für den direkten Motoraufbau als auch 

für die Wandmontage geeignet. Die Antriebe sind über einen 

breiten Drehzahlbereich nutzbar und ermöglichen damit eine 

Variantenreduktion, etwa in großen Intralogistikanlagen. 

www.nord.com 



SCHLEIFRINGE 

HIGH-END-DATENKOMMUNIKATION 

IM BAUSEKTOR 

Schleifringe werden überall dort eingesetzt, wo rotierende Plattformen 

mit Strom, Signalen und Daten versorgt werden müssen. 

Dabei spielen Schleifringe in Zeiten von Industrial Ethernet eine 

entscheidende Rolle, da sie für eine hohe Übertragungsrate sorgen. 

Der Megatrend zur Digitalisierung in der industriellen 

Produktion stellt an die eingesetzten Komponenten 

kontinuierlich steigende Anforderungen. Dazu zählen 

auch neue Übertragungskonzepte mit den Möglichkeiten, 

die Produktion in allen Bereichen schlanker und ökonomischer 

zu gestalten. Im Rahmen seiner Gesamtausrichtung stellt 

die Kübler Group die nächste Generation von Schleifringen vor, 

die neben den klassischen Bereichen der zuverlässigen Übertragung 

von elektrischen Lasten und Signalen vor allem auch die 

Übertragung neuester Bussysteme auf höchstem Niveau ermöglicht. 

Mit den neuen Schleifringsystemen von Kübler vereinfacht 

sich die Nutzung schnellster Datenbusse, die unerlässlich für die 

moderne industrielle Automatisierung im Kontext von Industrie 

4.0 sind, ungemein. 

Der vor einem Jahr zur SPS in Nürnberg bereits präsentierte 

kompakte Schleifring der Baureihe SR085 von wurde um eine zukunftsorientierte 

Funktion erweitert: Kübler bietet in diesem 

Schleifringkonzept nun auch die Möglichkeit der Übertragung 

von Single Pair Ethernet (SPE) an. Single Pair Ethernet (SPE) ist 

eine zweidrahtige Ethernet-Schnittstelle mit einer Übertragungs- 

Manfred Hick ist Business Development Manager 

bei der Kübler Group in Villingen-Schwenningen 

geschwindigkeit von 100 Mbit/s. Gegenüber dem derzeitigen 

Fast Ethernet erfolgt die Datenübertragung lediglich über 

2 Adern. Die Reichweite innerhalb des Netzwerkes reduziert sich 

damit zwar auf maximal 15 m (ungeschirmt) bzw. 40 m (geschirmt), 

was aber bei modernen Installationen nicht ins Gewicht 

fällt, da die kommunizierenden Komponenten in aller Regel in 

kürzeren Abständen zueinander angeordnet sind. Auf der anderen 

Seite resultieren aus dieser neuen Technologie enorme Platz-, 

Gewichts- und Kosteneinsparungen für Übertragungs-Kabel. 

Große Teile der produzierenden Industrie sieht daher in der 

Single Pair Ethernet-Technologie den kommenden Standard für 

die industrielle Automation. Auch Kübler erkannte dieses neue 

Potential und ist mittlerweile aktives Mitglied in der „Single Pair 

Ethernet System Alliance“. Die SPE System Alliance ist ein Zusammenschluss 

von Unternehmen aus allen Bereichen der Industrie 

und hat sich gegründet, um das enorme Potenzial dieser 

neuen Technologie optimal für die Zukunft nutzbar zu machen. 

Alle Mitglieder verfolgen das gemeinsame Ziel, die Single Pair 

Ethernet-Technologie für das Industrial IoT und alle anderen relevanten 

Anwendungsbereiche zu fördern. 

Kübler hat auf der SPS 2023 ein Produkt vorgestellt, das den 

Einsatzhat von Single Pair Ethernet auch für die Datenübertragung 

auf rotativen Ebenen ermöglicht. Damit wird diese neue 

Technologie für eine breites Anwendungsspektrum zugängig gemacht. 



High-End-Übertragung 

mit 2-fach Gigabit ist 

eine effiziente Lösung 

bei der Errichtung 

von Wohn gebäuden 

und Fabrikhallen im 

3-D-Druck 

DIE IDEE 

3-D-HAUSDRUCK MIT SCHLEIFRING 

Anfang des Jahres führte Kübler seine neue Schleifringplattform “Industrial Line“ 

mit dem Fokus auf einer Datenübertragungsrate im Gigabit-Bereich erfolgreich im 

Markt ein. In einem Pilotprojekt mit einem Kunden in den USA wurde der Prototyp 

eines Schleifringes für Last-, Signal- und Datenübertragung unter extremen äußeren 

Bedingungen erfolgreich getestet. In einem System bestehend aus einer Tragkonstruktion, 

in der sich eine Betondüse in drei Achsen bewegen kann, werden Wände 

und Hausstrukturen auf der Baustelle ähnlich dem Prinzip von 3D-Druckern erstellt. 

Der aufwändige Transport von Betonfertigteilen entfällt ganz und senkt die Ökobilanz 

des Hausbaus signifikant. Der Kübler-Schleifring ist dabei im Kopf des Systems 

verbaut und dient dazu, sowohl die Energie zur Betondüse als auch alle Sensordaten 

und ein HD-Kamerasignal in Echtzeit zurück zur Steuerung zu übertragen – und 

dies in 2-facher Gigabit-Übertragungsrate. Mit dem Konzept von Kübler ist keine zusätzliche 

Datenkonvertierung für die Übertragung notwendig und der Kunde erzielt 

mit diesem “plug-and-play“ Konzept erhebliche Einsparungen gegenüber den zurzeit 

auf dem Markt befindlichen Lösungen. Die 3D-Funktion des Systems bei voller 

Betriebsgeschwindigkeit ist nur mit diesem Schleifring möglich und führt laut Kundenaussage 

zu einer fünf- bis neunfachen Reduzierungen der Bauzeit! Nach fünf 

weiteren Anlagen im Jahr 2023 ist bereits eine Weiterentwicklung des Konzeptes als 

Teller-Schleifring (“Pan-Cake-Design“) für 2024 in Auftrag, um den Schleifring noch 

kompakter und kürzer zu konstruieren. 

Bilder: Kübler Group 

www.kuebler.de 

„Wir bei Kübler sind von der Bedeutung 

der Single-Pair-Ethernet- 

Techonologie überzeugt. Als 

Mitglied der SPE Single Alliance 

wollen wir diese Technik unterstützen, 

nutzbar machen und neue 

Anwendungen dafür erschließen. 

Der Einsatz im anspruchsvollen 

Umfeld des Wohnungsbaus mit 

einem amerikanischen Partner ist 

dafür eine gute Gelegenheit. 

Bei der Datenüber tragung von einer 

Betondüse, die den Betonauftrag 

ähnlich eines 3D-Druckers ausführt, 

konnte eine erhebliche Reduzierung 

der Bauzeit erreicht werden. 

Und das Folge projekt zeigt schon 

weitere Verbesserungen auf.“ 

Manfred Hick ist 

Business Development Manager 

bei der Kübler Group 

in Villingen-Schwenningen 

IMPRESSUM 

erscheint 2023 im 62. Jahrgang, 

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

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Chefredakteur: Miles Meier (mm), 

Tel.: 06131/992-208, 

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(verantwortlich i.S.d. § 18 Abs. 2 MStV) 

Redakteur: 

Felix Berthold, M.A. (be), 

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MARKTPLATZ 

PROFIDRIVE INTEGRIERT 

Dunkermotoren, 

eine Marke von 

Ametek, wurde 

nun auch für 

Profidrive von der 

Profibus Nutzerorganisation 

e.V. 

erfolgreich 

zertifiziert. Das 

Unternehmen hat 

bereits mit 

Profinet das 

zugehörige Applikationsprofil Profidrive in den Applikationsklassen 

1 und 4 umgesetzt und die voll integrierte Lösung ist 

seit 2021 für Profinet zertifziert. Profidrive ist ein herstellerübergreifendes 

Geräteprofil für Antriebsgeräte und erlaubt es, 

Antriebe unkompliziert und ohne mühsames Abstimmen 

einzelner Parameter in die Betriebsumgebung einzubinden 

sowie Sequenzen unkompliziert zu programmieren. Dank 

Profidrive ist unter anderem der Synchronlauf mehrerer 

Achsen kein Problem mehr. Profidrive gibt es bei Dunkermotoren 

standardmäßig als voll integrierte Lösung mit Profinet für 

alle BG dPro PN Motoren – egal ob für die starken BG 95, 75, 

oder 66 dPro PN oder als kompakte Lösung für den 

BG 45 dPro PN. Wer einen externen Motorregler bevorzugt, 

kann alternativ auf die BGE 5510 dPro PN zurückgreifen. 

www.dunkermotoren.de 

KOMPAKT UND LEISTUNGSSTARK 

Baumüller präsentierte auf 

der SPS Messe in Nürnberg 

seine neue Motorenbaureihe 

DSC2. Die Servomotoren 

eignen sich für 

Anwendungen mit einem 

Bedarf an hoher Drehmomentdichte. 

Die Baureihe 

überzeugt durch geringes 

Eigengewicht und minimale 

Abmessungen. Reduziert wurde unter anderem die Baulänge, 

womit der DSC2 bei gleicher Leistung nochmals deutlich 

kompakter ist. „Unsere Entwicklung erzielte eine hervorragende 

Kombination aus Baulänge und Flexibilität bei gleichzeitig 

höchster Drehmomentdichte. Der Wirkungsgrad des Motors 

stieg auf ca. 94 Prozent an“, sagt Markus Keila, Senior Produktmanager 

Motoren bei Baumüller. Die DSC2-Motoren sind, wie 

bei der DSC1-Produktfamilie, skalierbar und lassen sich an 

Kundenanforderungen anpassen. Sie decken einen Drehzahlbereich 

von 1.000 bis 5.000 U/min ab. Zahlreiche Geberoptionen, 

Kühlvarianten, optionale Bremse, verschiedene abgestimmte 

Getriebevarianten und weitere Optionen ermöglichen 

eine applikationsoptimierte Abstimmung. Durch den 

reduzierten Materialeinsatz und den kompakten Aufbau hat 

der Motor einen kleineren CO₂-Fußabdruck. 

www.baumueller.com 

SENSORLOSE SICHERHEITSFUNKTIONEN 

Sieb & Meyer hat 

zwei sensorlose 

Sicherheitsfunktionen 

in sein 

Antriebssystem 

SD2 implementiert. 

Die Sicherheitsfunktionen 

SFM und SLOF 

überwachen das 

Drehfeld und den 

Stillstand. Maschinenbauern 

steht mit den geberlosen Features eine funktionale 

und kostengünstige Lösung zur Verfügung. Die TÜV-zertifizierten 

Sicherheitsfunktionen machen zusätzliche Drehgeber 

an den Spindeln überflüssig, da die Sicherheitsfunktionen 

„Sicherer Stillstandsmonitor“ (SFM – Safe Frequency Monitor) 

und „Sicher begrenztes Drehfeld“ (SLOF – Safe Limited Output 

Frequency) bereits integriert sind. Mit der Sicherheitsfunktion 

SFM erkennt der SD2, ob eine geberlose Spindel nach dem 

Ausschalten den Stillstand erreicht bzw. eine sichere Drehzahlfrequenz 

unterschritten hat. Solange dies nicht geschehen 

ist, wird beispielsweise eine Schutztür nicht freigegeben. 

SFM misst dazu das elektrische Drehfeld des Motors, worüber 

sich eine genaue Aussage über das mechanische Drehfeld 

machen lässt. Welche Drehzahlen bzw. Drehfeldfrequenzen 

als sicher definiert sind, ergibt sich aus der Risikobeurteilung 

der Maschine, die gemäß der Maschinenrichtlinie erfolgt. 

www.sieb-meyer.de 

ZERTIFIZIERT FÜR EX-BEREICH 

Hengstler verfügt über ein 

umfangreiches Programm 

explosionsgeschützter 

Drehgeber und Zähler. Sie 

erfüllen die Anforderungen 

der ATEX- und der IECEx- 

Richtlinie. Abhängig von der 

Produktgruppe sind sie 

zertifiziert nach den 

amerikanischen Standards NEC500 bzw. NEC505 sowie nach 

den Bestimmungen des China Compulsory Certificate (CCC). 

Die Ex-Absolutwertgeber Acuro AX71 erreichen Auflösungen 

von bis zu 12-Bit Multiturn (batterielos) und bis zu 22-Bit 

Singleturn. Sie erfassen u. a. die Position von Bohrantrieb und 

Hebewerk an Anlagen zur Erschließung von Öl-, Gas- und 

Geothermie-Vorkommen, kommen aber auch für Anwendungen 

in der Petrochemie, in Getreidemühlen, Silo-Anlagen 

oder an Kraftwerksaufzügen (Ex II 2 G/EX II 2 D) zum Einsatz. 

Die Encoder überzeugen durch den hohen EMV- und Blitzschutz 

und sie sind sehr temperaturbeständig, und zwar von 

-40 °C bis +60 °C in Ex-relevanten Umgebungen. Sie sind 

unempfindlich gegenüber Salzwasser und finden auch 

Verwendung in marinen Anwendungen. Speziell für gas- und 

staubexplosionsgefährdete Bereiche eignet sich der Acuro 

AX73 (Bild), der sich einfach installieren lässt. Der hochpräzise 

Encoder bietet Auflösungen von 10 bis 22 Bit (Singleturn) 

und 12 Bit (Multiturn). 

www.hengstler.de 


MARKTPLATZ 

IN BEIDEN WELTEN ZUHAUSE 

Energieeffizienz und 

hybride Antriebslösungen 

standen im Mittelpunkt des 

Messeauftritts von AMKmotion 

auf der SPS 2023. 

Der Entwickler und Hersteller 

elektrischer Antriebssysteme 

zeigte in Nürnberg 

sein breites Portfolio. 

Hybride Antriebskonzepte 

aieht man bei AMKmotion 

als eineb wichtiger Baustein 

für mehr Energieeffizienz. 

Der modularisierte Maschinenbau 

nutzt dezentrale Antriebe, die direkt am Ort des 

Geschehens ihren Job machen. Leistungsintensive 

Prozesse erfordern jedoch in der Regel den Aufbau einer 

zentralen Automatisierungslösung mit Schaltschrank. 

Kombinieren Anwender beide Lösungsansätze, können sie 

die jeweiligen Vorteile nutzen. Das gelingt besonders 

einfach, wenn die Komponenten in beiden Welten 

zuhause sind. AMKmotion kann Anwender hier beispielsweise 

mit seinem neuen Hybridverteiler KHY unterstützen. 

Er vereinfacht die Zusammenführung verschiedener 

Signale und Versorgungsspannungen aus der zentralen 

Antriebsebene. Damit dient der Verteiler als intelligente 

Schnittstelle zur dezentralen Antriebswelt. Das standardisierte 

Interface ist als Anreihmodul aufgebaut und 

erweitert damit einfach zentrale Schaltschrankgeräte. 

www.amk-motion.com 

SCREENS, DISPLAYS UND STEUERGERÄTE 

TTControl, ein 

Joint-Venture- 

Unternehmen von 

Hydac International 

und TTTech, 

hat auf der 

Agritechnica 2023 

in Hannover drei 

Produktinnovationen 

angekündigt. 

Eine neue Multi- 

Interface- und Multi-Screen-Computing-Plattform, ein neues 

Familienmitglied der Vision 3 Display-Serie sowie ein neues 

motorisiertes Steuergerät zur Steuerung von elektrischen Bürstenmotoren 

und Linearantrieben. TTControl unterstützt Landmaschinenhersteller 

bei der Umstellung ihrer Maschinen auf softwarezentrierte 

Geräte mit ihrem neuen Produkt Fusion. Diese neue 

Recheneinheit ist mit einem KI-Beschleuniger ausgestattet, der 

Edge-KI-Anwendungen ermöglicht. Volution 144 ist ein robustes 

und vielseitiges elektronisches Steuergerät, das als unabhängiges 

Leistungsmodul mit H-Brücken-Funktion zur Steuerung von kleinen 

elektrischen Bürstenmotoren sowie von Linearantriebssystemen 

bis zu 750 W eingesetzt werden kann. Mit Vision 307 bringt 

TTControl eine neue Familie der bestehenden Vision 3 Serie auf den 

Markt. Diese Reihe von Displays wurde speziell für den Einsatz in 

komplexen Fahrzeugarchitekturen entwickelt und unterstützt den 

Bediener mit einer verbesserten Benutzererfahrung und Datenvisualisierung 

bei der Handhabung komplexer Maschinen. 

www.ttcontrol.com 

SMARTE KUPPLUNG 

Neben seinem 

neuen Standardbaukasten 

für 

Roboterbremsen 

zeigte Mayr 

Antriebstechnik 

auf der SPS 2023 

wie intelligente 

Bremsen und 

Kupplungen einfach zur Prozessüberwachung eingesetzt 

werden können. Der Roba-Drive-Checker ist neuer 

Bestandteil im bewährten Baukasten der spielfreien 

Lamellenpaketkupplung Roba-DS. Durch permanente 

Zustandsüberwachung macht die Lösung Kenngrößen 

und Auffälligkeiten im Prozess sichtbar. Kernelemente 

sind das Multi-Gateway und die Roba-Drive-Checker- 

Hülse. Da alle Anschluss-Optionen der Stahllamellenkupplung 

verfügbar sind, kann diese Prozessüber wachung 

einfach in viele bestehende Applikationen integriert 

werden. Dank optischer Positionsmarkierungen sowie 

eines intuitiven Konfigurationsassistenten ist das 

Multi-Gateway einfach zu positionieren und zu konfigurieren. 

Es versorgt die rotierende Hülse induktiv mit 

Energie, managed die Funkverbindung und stellt die 

Mess- und Systemdaten im Netzwerk bereit. Die permanente 

drahtlose Energieversorgung macht Batteriewechsel 

oder Ladevorgänge überflüssig. 

www.mayr.com 

PNEUMATISCHE SPANNMODULE 

Das Heinrich Kipp 

Werk baut sein „Kipp 

Unilock“-Sortiment im 

Bereich der pneumatischen 

Nullpunkt- 

Spanntechnik weiter 

aus. Das Automationsspannmodul 

ESA 138 

wurde speziell für 

automatisierte 

Spannvorrichtungen 

entwickelt. Dort eingesetzt, erfüllt es alle Forderungen bezüglich 

Prozesssicherheit dank integrierter Abfragefunktionen zur 

Spannschieberstellung sowie durch vier abgesetzte Auflageflächen 

mit Luftanlagenkontrolle. Mit der Auflagekontrolle lässt 

sich die Anlage der Spannpalette prüfen und sicherstellen, dass 

die Vorrichtung richtig positioniert ist, bevor der Fertigungsprozess 

beginnt. Ein nützliches Feature ist der im Spannmodul 

integrierte Schmutzabstreifer. Er verhindert, dass sich Verschmutzungen 

auf der Oberfläche des Moduls ablagern. 

Außerdem neu im Portfolio ist das Aufbauspannmodul ASM 99, 

das sich besonders für enge Stichmaße eignet. Die Aufbauhöhe 

beträgt 56 mm und es kann alternativ komplett vertieft in eine 

Vorrichtungsplatte oder den Maschinentisch eingelassen 

werden. Speziell für Roboterautomationen steht das Spannmodul 

EGM 110-75 mit Palettenkupplung zur Verfügung, mit 

dem sich Spannpaletten automatisiert auswechseln lassen. 

www.kippwerk.de 



FAHR- UND LENKANTRIEB 

KOMPAKT UND HOCHINTEGRIERT 

Abgasfrei, leise und verschleißarm: Der Trend zum elektromotorischen Stapler ist 

ungebrochen. Rund 115.100 Elektro-Gabelstapler wurden im Jahr 2022 laut 

Statista allein in Europa an Kunden ausgeliefert. Nur in Asien waren es noch 

mehr, knapp 144.700. Tendenz steigend! Für den wachsenden Markt werden 

auch kompakte und einfach zu integrierende Antriebslösungen benötigt. 

ABM Greiffenberger erklärt die technologischen Vorteile seiner 

plattformbasierten Lösungen für Gabelstapler und die mobile Intralogistik. 

Lenkmöglichkeit: Manuell, mit elektrischer Servolenkung über 

Stirnradverzahnung oder als vollintegrierter Fahrantrieb mit 

Lenk antrieb und redundanter Lenküberwachung direkt am Antriebsrad 

Elektrische Antriebe in Förderanlagen, Hebezeugen und 

Staplern sind der Motor einer modernen, effizienten 

und zuverlässigen Intralogistik. ABM Greiffenberger entwickelt 

und fertigt diese Systeme plattformbasiert für stationäre 

und mobile Anwendungen. Die auf die Applikation angepassten 

Antriebslösungen bestehen aus: Motor, Getriebe, 

Bremse und Frequenzumrichter. Die Spezialisten von ABM 

Greiffenberger arbeiten dabei stets eng und partnerschaftlich 

mit den Kunden zusammen. 

„Zum Fahren, Heben und Lenken, beispielsweise von Gabelstaplern, 

braucht es Know-how und die richtigen Antriebskomponenten“, 

sagt Mayk Krüger, Senior Manager Material Handling 

bei ABM Greiffenberger. „Unsere Lösungen erfüllen die hohen 

Umweltauflagen, sind besonders sicher und erlauben feinfühlige 

Bewegungen auch bei kleinen Drehzahlen.“ 

ABM liefert alle Antriebskomponenten wie Motoren, Getriebe, 

Sensoren oder auch Umrichter aus einer Hand. Die kompletten 



Ausstatten lässt es sich mit verschiedenen Lenkmöglichkeiten. 

Die manuelle Lenkung etwa eignet sich für den direkten Deichselanbau. 

Mit einer externen Lenkung über eine Stirnradverzahnung 

lässt sich eine elektrische Servolenkung umsetzen. Ein Nullstellungssensor 

für die Lenkposition sowie ein Absolutwertgeber 

für die Lenkung direkt am Fahrgetriebe wird bei Bedarf mitgeliefert. 

Eine dritte Möglichkeit ist der integrierte elektrische Lenkantrieb. 

Der Anwender profitiert von einer redundanten Lenküberwachung, 

großem Fahrkomfort und hoher Sicherheit. 

AC-FAHRMOTOREN RÜCKSPEISFÄHIG 

Die Drehzahlerfassung erfolgt über einen Inkrementalgeber mit 

bis zu 64 Impulsen pro Umdrehung. Alle Fahrmotoren in AC- 

Technik sind rückspeisefähig (Rekuperation) und sparen damit 

Energie. Für Parken und Not-Stopps sorgt eine elektromechanische 

Haltebremse. Mayk Krüger betont: „Mit dieser Vielfalt an 

Funktionalität und Kombinationsmöglichkeiten unterstützen wir 

sowohl Entwickler von individuellen Einzelanwendungen als 

auch OEM-Projektleiter von flottenübergreifenden Plattformen 

mit den passenden Antrieben.“ 

Bilder: ABM Greiffenberger Antriebstechnik 

www.abm-antriebe.de 

Dagmar Koziel, Marketing, ABM Greiffenberger 

Antriebstechnik GmbH, Marktredwitz 

DIE IDEE 

Antriebseinheiten – bestehend aus Getriebe und Motoren – werden 

dabei im eigenen Haus gefertigt. Durch das modulare Baukastensystem 

kann ABM unabhängig vom Fahrzeugtyp stets die 

passende Lösung liefern. 

WENDIG UND STEIGFÄHIG 

„Der Anwender kann das Flurförderzeug mit unseren Antrieben 

dynamisch bewegen und exakt manövrieren, selbst an Stellen, an 

denen es eng wird“, erläutert Krüger. „Zudem besitzt ein Stapler 

mit unserer Lösung eine hohe Steigfähigkeit.“ 

Die Baureihe TDB lässt sich durch Plug-and-play einfach in 

die Applikation integrieren. Das zweistufige Kegel-Stirnradgetriebe 

ist leistungsstark und benötigt wenig Energie. Es eignet 

sich sowohl für manuell als auch elektrisch gelenkte Flurförderzeuge. 

Dabei zeichnet es sich durch eine hohe Leistungsdichte 

mit einem sehr guten Wirkungsgrad aus. In Kombination mit 

dem Lenkantrieb und ausgerüstet mit einer voll integrierten und 

sicheren Sensorüberwachung erhält der Anwender eine voll integrierte 

Fahr- und Lenkantriebslösung. 

Durch die vertikale Bauform, den geringen Hüllkreis und 

diverse Optionen, eignet sich dieses Getriebe für viele Applikationen 

– zum Beispiel in Schubmaststaplern, Schleppern, Fahrerlosen 

Transportsystemen (FTS) und Reinigungsmaschinen. 

Durch die hohe Effizienz können Anwender selbst bei der Verwendung 

von kleineren Batterien lange und zuverlässig arbeiten. 

Je nach Leistung, Geschwindigkeit und Ladevermögen bietet 

ABM die Kegelradgetriebe für die Radgrößen 230 und 254 mm an: 

Getriebeübersetzung und Motorleistung können exakt auf die 

Anwendung abgestimmt werden. Die kompakte TDB-Reihe verfügt 

über ein Antriebsdrehmoment von bis zu 750 Nm. 

„Durch unser Plattformkonzept 

können wir für Kunden schnell, 

kostenoptimierte Antriebslösungen 

realisieren. Dabei gehen wir ganz 

gezielt auf die individuellen Anforderungen 

ein. Wir verstehen uns dabei 

nicht als Standardlieferant, sondern 

punkten mit unserem großen 

Know-how und der Erfahrung in der 

Entwicklung anwendungs- und 

kundenspezifischer Antriebe. 

Als Systemlieferant können wir alle 

Antriebskomponenten für Elektro- 

Gabelstapler aus einer Hand 

anbieten, und zwar für das Fahren, 

Heben und Lenken. Dies umfasst 

Motoren, Getriebe, Bremsen und die 

Elektronik. Das Ergebnis sind u. a. 

Stapler, die sich sehr dynamisch, 

feinfühlig und präzise lenken lassen.“ 

Mayk Krüger, 

Senior Manager Material Handling, 

ABM Greiffenberger Antriebstechnik 

GmbH, Marktredwitz 



HERAUSFORDERUNG EU-REGULIERUNG 

PFAS-FREIE SCHMIERSTOFFE FÜR DIE 

ANTRIEBSTECHNIK 

Das von der EU geplante Verbot von per- und polyflourierten Alkylsubstanzen, 

auch PFAS genannt, könnte schwerwiegende Folgen haben. Denn die 

Stoffgruppe hat viele sehr praktische Eigenschaften und ist in vielen Bereichen 

bisher nicht zu ersetzen. Eine mögliche PFAS-freie Lösung im Bereich 

Schmierstoffe für Kleingetriebe hat die Firma Tunap entwickelt. 

In hoch belasteten Reib kontakten, 

die in Kleingetrieben wie Power 

Tools vorkommen, reduzieren 

Schmierstoffe mit der 

OMC 2 

-Additivtechnologie Reibung 

und Verschleiß signifikant und 

verlängern so die Laufzeit der 

Elektrowerkzeuge deutlich 

Ob Multifunktionsöle, Trockenschmierstoffe oder Hochleistungsschmierstoffe 

für Spezialanwendungen – Polytetrafluorethylen 

(PTFE) ist ein allgegenwärtiger Bestandteil 

von Schmierstoffen für vielfältige industrielle 

Anwendungen. Aufgrund seiner einzigartigen molekularen 

Struktur besitzt PTFE eine sehr glatte Oberfläche, sodass Moleküle 

leicht gegeneinander gleiten können. Damit begünstigt PTFE 

als Schmierstoffadditiv das Reduzieren von Reibung und Verschleiß 

in hoch belasteten Reibkontakten, wie sie beispielsweise 

bei Kleingetrieben vorkommen. Kleingetriebe wiederum findet 

man in Antrieben, wie sie im Bereich Automotive, Hausautomation 

(vernetzte Haustechnik) und Power Tools (Elektrowerkzeuge) 

zum Einsatz kommen oder auch bei E-Bikes. Durch PTFE-Zusätze 

können Effizienz und Lebensdauer von Kleingetrieben verbessert 

werden, was sich letztlich in der Produktqualität bemerkbar 

Julian Wald, Senior Application Engineer bei Tunap, Wolfratshausen 



WIRKUNGSWEISE EINES OMC 2 

-SCHMIERSTOFFS 

Phase 1 – Bildung eines Schmierfilms 

auf den Oberflächen: 

Unter Druck lagern sich die Additiv- 

Moleküle der OMC 2 

-Technologie 

zunächst an der Metalloberfläche an; 

es bildet sich ein scherstabiler und 

schmierwirksamer Schmierfilm 

Phase 2 – Verdichtung der 

Oberflächenschutzschicht: 

Mit steigendem Druck verformen und 

verdichten sich die Metalloberflächen 

im Nanobereich; die Oberflächenrauheit 

wird reduziert und es entsteht 

eine effektive Schutzschicht 

Phase 3 – OMC 2 

-Wirkentfaltung 

und Oberflächeneinglättung: 

Die OMC 2 

-Bestandteile migrieren weiter 

in das Metall hinein und führen zu dem 

besonderen Einglättungseffekt der 

Oberflächenstruktur; dieser auch als PD 

(Plastic Deformation) oder SE (Surface 

Engineering) bezeichnete Effekt führt 

zu einer Minimierung von Reibung und 

Verschleiß der Bauteile 

macht, und bares Geld spart, da durch weniger Verschleiß deutlich 

weniger Materialkosten entstehen. 

DIE ZEIT FÜR PFAS-ALTERNATIVEN DRÄNGT 

Doch PTFE ist in letzter Zeit stark unter Beschuss geraten, da dieser 

Stoff als PFAS einzuordnen ist, deren Einsatz künftig durch 

die EU streng reguliert beziehungsweise verboten werden soll. 

PFAS steht für „per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen“. Es handelt 

sich dabei um eine Gruppe von chemischen Verbindungen, 

die aufgrund ihrer wasser-, fett- und schmutzabweisenden Eigenschaften 

in vielen alltäglichen Produkten wie Teflonpfannen, 

wasserabweisenden Textilien, Verpackungen, Feuerlöschschaum, 

Reinigungsmitteln oder der Produktion von Schmierstoffen eingesetzt 

werden. PFAS gelten als problematische Stoffe, weil ein 

natürlicher Abbau verlangsamt, unvollständig oder gar nicht 

möglich ist. Sie werden daher auch Ewigkeitschemikalien genannt. 

Die Überlegungen der Europäischen Chemikalienagentur 

(ECHA), PFAS in die Liste der besonders besorgniserregenden 

Stoffe (SVHC-Stoffe) aufzunehmen, wird durch die potenziellen 

Gefahren für die Gesundheit von Mensch und Tier sowie negativen 

ökologischen Auswirkungen begründet, insbesondere aufgrund 

ihrer Persistenz und Bioakkumulation. 

Die Zeit für PFAS-freie Schmierstoffalternativen drängt. Denn 

der derzeitig diskutierte Restriktionsvorschlag sieht ein nahezu 

vollständiges Verbot PFAS-haltiger Substanzen vor. Für PFAS in 

Schmierstoffen kennt er Übergangsfristen zwischen eineinhalb 

und 13,5 Jahren – je nach Einordnung als kritische oder unkritische 

Anwendung. Wenn PTFE als Schmierstoffadditiv eingesetzt 

wird, beispielsweise in Kleingetrieben, ist voraussichtlich von einer 

Einstufung als sogenannte unkritische Anwendung auszugehen; 

dafür sieht der Restriktionsvorschlag derzeit eine Übergangsfrist 

von nur 18 Monaten vor. 

ES GEHT AUCH OHNE PFAS 

Standardlösungen für PFAS-freie Schmierstoffe gibt es bisher 

keine. Die Anwendungen sind zu unterschiedlich und die Entwicklung 

von Technologien ist zeit- und kostenintensiv. Als einer 

der führenden Hersteller von Spezialschmierstoffen hat Tunap 

allerdings bereits frühzeitig hochleistungsfähige Schmierstoffe 

für Kleingetriebe entwickelt, die ohne PTFE-Zusätze auskommen 

und sich in der Praxis bereits vielfach bewährt haben. Ein Beispiel 

ist die OMC 2 

-Additivtechnologie (OMC steht für Organic 

Molybdenum Compound). Sie bewirkt eine Art Mikrofließeinglättung 

von Metalloberflächen in Reibkontakten, wobei zusätzlich 

stark verschleißresistente Schutzschichten ausgebildet werden. 

Das Ergebnis ist zum einen eine reduzierte Oberflächenrauheit, 

sodass sich zum Beispiel auf Zahnflanken sowie in Gleit-, 

Nadel-, und Kugellagern ein effektiver und stabiler Schmierfilm 

aufbauen kann. Zum anderen wird die Kontaktfläche zwischen 

den zwei sich berührenden Oberflächen vergrößert und damit 

die Last auf einer größeren Fläche gleichmäßiger verteilt. Dies 

hat zur Folge, dass Reibverluste deutlich reduziert werden, was in 

geringeren Betriebstemperaturen messbar ist. Da geringere 

Schmierstofftemperaturen mit einer längeren Schmierstofflebensdauer 

einher gehen, wird somit die Lebensdauer von 

Kleinantrieben signifikant verbessert werden. Darüber hinaus 

sorgt ein zuverlässiger Verschleißschutz für weniger Beschädigungen 

an Metalloberflächen, sodass die Funktion der Komponenten 

länger erhalten bleibt. 

Die Vorteile der OMC 2 

-Additivtechnologie liegen auf der Hand: 

Im Vergleich zu herkömmlichen Schmierstoffen ermöglicht sie 

eine längere Nutzungsdauer bei geringerem Schmierstoffverbrauch. 

So haben Untersuchungen im Tunap Power Tool-Prüfstand 

bestätigt, dass Power Tools, die mit dem OMC 2 

-basierenden 

Tungrease Hochleistungsschmierfett geschmiert wurden, 

auch nach 250 Stunden Dauereinsatz noch einwandfrei laufen. 

Niedrigere Reibungswärme sorgt für einen verminderten Energieverbrauch 

und trägt nachhaltig dazu bei, CO 2 

-Belastungen 

und negative Umweltauswirkungen zu reduzieren. Der geringere 

Wartungs- und Reparaturaufwand erhöht zugleich die Maschinenverfügbarkeit. 

Daraus resultieren wiederum Kosteneinsparungen 

bei der Entsorgung. Unterm Strich bedeutet dies für die 

Anwender signifikante Kosten- und Ressourceneinsparungen. 

Und das ganz ohne PFAS. 

Bilder: Tunap GmbH 

www.tunap.com 



MODERNE ZAHNRADAUSLEGUNG 

EINFLUSS VON HERSTELLABWEICHUNGEN 

AUF DAS NVH-VERHALTEN 

In diesem Artikel wird eine Methode vorgestellt, mit der der mögliche Einfluss von 

Herstellabweichungen auf die NVH-Performance (Noise, Vibration, Harshness) für 

eine bestimmte Verzahnungsqualität statistisch ausgewertet werden kann. 

Dazu werden auf die theoretisch ideale Zahnflanke sinusförmige Welligkeiten 

aufgebracht, um die Abweichungen zu simulieren. Mit dieser Methode können 

verschiedene Zahnradtypen untersucht werden: LCR-, normale und HCR-Zahnräder, 

mit Gerad- oder Schrägverzahnung sowie mit oder ohne Modifikationen. 

Im letzten Schritt der Zahnradauslegung muss der Fachmann 

in der Regel ermitteln, welche Zahnflanken- und Profilmodifikationen 

erforderlich sind, um Zahnschäden durch Verformung 

unter Last zu vermeiden. Sehr wichtig sind heute gezielte 

Modifikationen zur Minimierung von Vibrationsanregung (Geräusch) 

oder Verlusten (Wirkungsgrad). Solche Zahnflankenmodifikationen 

werden nach rein funktionalen Gesichtspunkten 

vorgenommen. Zumeist sind es Balligkeiten in Profil- und Zahnlängsrichtung, 

die sicherstellen, dass für jeden Betriebspunkt des 

Getriebes ein akzeptabler Zahnkontakt vorliegt. 

Es liegt in der Natur der Sache, dass sich Zahnflankenmodifikationen, 

die nach rein funktionalen Gesichtspunkten definiert 

werden, in der Regel nur näherungsweise herstellen lassen. So 

wird es dann zur Aufgabe der Fertigung, diese funktionsorientierten 

Zahnflankenmodifikation so gut wie möglich anzunähern. 

Die Zahnradbearbeitung findet auf Basis der Werkzeuggeometrie 

und der Bearbeitungskinematik statt. Die Kinematik wird 

durch die Steuerung anhand der theoretischen Zahnraddaten 

und der gewünschten Zahnflankenmodifikationen berechnet. In 

den meisten Fällen erstellt die Konstruktionsabteilung ein Ge- 

01 Beispiel einer Messung des Profils (links) und der Flankenlinie (rechts) an den Zähnen 

Nr. 33 bis 36 eines Zahnrads m n 

= 2,28, z = 43, α = 19°, β = 33° 

triebedesign ohne wesentliche Absprache mit der Fertigung. 

Wird, wie heute üblich, die Fertigung outgesourct, ist für gewöhnlich 

während der Entwurfsphase auch noch nicht festgelegt, 

wer die Zahnräder produziert und mit welcher Methode. 

Jede Fertigungsmethode hat spezifische Eigenschaften, welche 

es erlauben, gewisse Zahnflankenmodifikationen gut, passabel 

oder gar nicht auszuführen. Fest steht: Kein Fertigungsprozess 

ergibt ein fehlerfreies Zahnrad, doch je nach den erforderlichen 

Modifikationen und der verfügbaren Herstellmaschine können 

mehr oder weniger starke Abweichungen entstehen. 

TOLERANZEN, VERHALTEN UND 

HERSTELLUNGSKOSTEN 

Der Maschinenbediener in der Fertigung steht vor dem Problem, 

eine Modifikation herzustellen, die rein mathematisch so nicht 

herstellbar ist. Also behilft er sich mit einer mehr oder weniger 

guten Näherung an die gewünschte Modifikation. Gelingt es 

dann, innerhalb der vorgeschriebenen Toleranz das Zahnrad 

herzustellen, ist er zufrieden. Herstellabweichungen werden bei 

der Kontrolle über die Profil- und Flankenlinienabweichungen 

geprüft. 

Für die Zahnradherstellung ist ein 

sinnvolles Toleranzintervall erforderlich, 

da die Herstellkosten sonst zunehmen. 

Die Frage ist, ob sich ein innerhalb 

der vorgegebenen Toleranzen 

hergestelltes Zahnrad tatsächlich so 

verhalten wird, wie vom Konstrukteur 

vorgesehen. 

Der Konstrukteur wünscht natürlich, 

dass seine – zum Beispiel speziell für vibrationsarme 

Zahnradauslegungen im 

EV-Bereich vorgegebenen – Modifikationen 

möglichst formgenau eingehalten 

werden. In der Praxis wird deshalb insbesondere 

die Profil-Formabweichung 

oft sehr 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 



02 Auswahl und Eingabe von Welligkeiten in KISSsoft 

die geforderte hohe Qualität überhaupt noch wesentliche Verbesserungen 

bringt oder ob beispielsweise eine geschickt ausgelegte 

Profilmodifikation nicht mehr Wirkung zeigt als die reine 

Reduktion der zugelassenen Herstellabweichungen. 

Modifikationen werden auf ein bestimmtes NVH-Verhalten 

und/oder eine optimale Lastverteilung ausgelegt. Die grundlegende 

Fragestellung lautet also: Wie beeinflussen Herstellabweichungen 

das gewünschte NVH-Verhalten und/oder die Lastverteilung 

von Zahnrädern? 

HERSTELLABWEICHUNGEN 

Die Analyse von Zahnradprofilmessungen zeigt immer eine 

Streuung des Signals, welchem meistens eine gewisse Grund- 

Welligkeit überlagert ist (Bild 01). Die Größe dieser Welligkeit 

beeinflusst direkt die resultierende Profil-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 Geräuschverhaltens 

ergeben. An der Forschungsstelle für Zahnräder 

und Getriebesysteme (FZG) der TU München wurden entsprechende 

Versuche durchgeführt und nachgewiesen, dass mit 

einer genau vorgegebenen Welligkeit eine deutliche Geräuschverbesserung 

erzielt werden kann [3, 6]. 

Hiervon ausgehend ist die Idee entstanden, auf eine theoretisch 

optimal ausgelegte 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 mittels Kontaktanalyse unter 

Last (LTCA) auf die üblichen wichtigen Eigenschaften wie Drehwegabweichung, 

Kraftanregung, Hertzsche Pressung, Verlust etc. 

untersucht werden. 

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 fa 

für das Profil bzw. f fb 

für die Flankenlinie) gemäß 

der vorgesehenen Verzahnungsqualität (zum Beispiel nach 

ISO 1328 [8]) entsprechen. 

MITTELS SOFTWARE PRÜFEN 

03 Darstellung der Welligkeit im Profildiagramm 

Betrag: Welligkeit (Doppelamplitude) in mm 

Faktor 1: Wellenlänge in Modul 

Faktor 2: Distanz ab Kopf in Modul 

Idealerweise sollte der Einfluss von Herstellabweichungen auf 

ein gewünschtes NVH-Verhalten schon in der Entwurfsphase getestet 

werden. Erfahrungsgemäß sind bestimmte Arten von Modifikationen 

stabiler gegenüber Abweichungen als andere. Bekannt 

ist auch: Mit unterschiedlichen Modifikationen können 

ähnliche NVH-Verbesserungen erreicht werden. Es bräuchte daher 

ein Verfahren, das zeigt, wie stabil eine theoretisch ausgelegte 

Modifikation gegenüber einer abweichungsbedingten Veränderung 

des Zahnradverhaltens ist. Mit diesem Verfahren muss es 

zugleich möglich sein, auch die maximal akzeptierbare Abweichung 

zu ermitteln und damit die vorzuschreibende Verzahnungsqualität 

(ISO 1328) festzulegen. 

INTEGRATION IN GETRIEBEAUSLEGUNGS 

SOFTWARE 

Um diese Berechnung durchzuführen, wurde in KISSsoft [2] im 

Tab „Herstellung“ für den Anwender eine Tabelle eingeführt, in 

der Herstellabweichungen definiert werden können (Bild 02). 

Die fertigungsabhängige Abweichung der Flanke kann entsprechend 

der Tabelle als Welligkeit nur in Profilrichtung, nur in 

Flankenrichtung oder in Bearbeitungsrichtung simuliert werden. 

Eingaben können durch Mehrfacheingaben von Abweichungen 

auch kumuliert werden. 

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 sowie 



04 Industriegetriebe, m n 

= 3,25, z = 19:90, α = 20°, β = 15 °, ohne Modifikationen; Drehwegfehler PPTE (links) und σ Hmax 

(rechts) berechnet; 

oben: Einfluss der Profil-Formabweichung f fa 

von 0 bis 9,5 μm (Qualität 6); unten: Flankenlinien-Formabweichung f fβ 

von 0 bis 12 μm 

die Amplitude werden nach dem Zufallsprinzip variieren. 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 (Bild 03). 

Wenn dieses Vorgehen Schritt für Schritt mit manuellen Berechnungen 

durchgeführt werden muss, dann wird es extrem 

zeitaufwendig. Der Einsatz der in KISSsoft [1] eingebauten Skript- 

Sprache ist hier eine elegante 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. 

ERGEBNISSE 

Eine Kontaktanalyse (LTCA) ergibt viele interessante Resultate 

wie den Drehwegfehler (PPTE) oder die Kraftanregung beim 

Zahneingriff. Diese sind gute Indikatoren für die Schwingungsund 

Geräuschanregung. Ein weiteres Resultat ist die Verteilung 

der Hertzschen Pressung über die Zahnbreite. Die Lebensdauer 

Definition der Welligkeit 

Eingaben Simulation der Formabweichung f fα 

Simulation der Formabweichung f fβ 

Welligkeit in Herstellungs-Richtung 

„Betrag“, μm Amplitude *2 Amplitude *2 Amplitude *2 

„Faktor 1“ 

Länge der Sinus-Welle in Modul Länge der Sinus-Welle in Modul 

Länge der Sinus-Welle in Modul 

(Wälzlänge) 

„Faktor 2“ 

Distanz Zahnkopf bis zum Größtwert Distanz Seite I bis zum Größtwert der Schrägungswinkel der Welligkeit β well 

der Welle (siehe Bild 03) 

Welle 

Verwendete Formel 1) 2) 3) 

1) Δfα = Betrag/2* [1 − sin(2*π (0,25 − Faktor 2/Faktor 1 + L(y) / Faktor1/mn))] 

2) Δfβ = Betrag/2* [1 − sin(2*π (0,25 − Faktor 2/Faktor 1 + b(x) / Faktor1/mn))] 

3) Δfα, Δfβ in Abhängigkeit von β well 



05 Industriegetriebe, m n 

= 20, z = 19:29, α = 20 °, β = 0°, mit Flankenlinienmodifikationen; 

Drehwegfehler PPTE (links) und σ Hmax 

(rechts) berechnet; 

oben: Einfluss der Profil-Formabweichung f fα 

von 0 bis 21 μm (Qualität 6); unten: Flankenlinien-Formabweichung f fβ 

von 0 bis 23 μm 

oder die Drehmomentkapazität kann über die Stelle mit der 

größten Pressung bestimmt werden. 

Für jede Eingriffsposition lässt sich die Verlustleistung berechnen, 

und davon wiederum kann der Gesamtverlust und der Wirkungsgrad 

der Verzahnung abgeleitet werden. Daneben werden 

an jedem Punkt der Verzahnungsoberfläche weitere Phänomene 

berechnet, wie beispielsweise Graufleckigkeit, Fressen oder Verschleiß. 

In dieser Studie haben wir uns darauf beschränkt, die Abhängigkeit 

des Drehwegfehlers und der maximalen Hertzschen Pressung 

σ Hmax 

für verschiedene Herstellabweichungen zu untersuchen. 

Die Resultate werden direkt in zwei Grafiken im Skript 

dargestellt (Bild 04), alle übrigen Ergebnisse werden in einer 

CSV-Datei für die weitere Analyse in Excel gespeichert. 

Die Grafiken zeigen den Drehwegfehler und die entsprechende 

Hertzsche Pressung in Abhängigkeit der Profil-Formabweichung 

f fa 

. Die Formabweichung entspricht der Doppelamplitude 

der Welle in Profilrichtung, wodurch die Herstellabweichung 

simuliert wird (Bild 04). Für jede Doppelamplitude werden 16 

Wellenvarianten mit je 4 verschiedenen Längen und Starts der 

Welle berechnet (siehe Faktor 1 und Faktor 2 in Bild 03). Dies 

simuliert die mögliche Streuung der Abweichungen. Die Resultate 

sind in den Grafiken als blaue Punkte, der Mittelwert als rote 

Linie und das 97,5-%-Perzentil-Intervall als zwei schwarze Linien 

dargestellt. 

Mit dieser Methode lässt sich der Einfluss der Profilabweichungen 

analysieren. Dieselbe Vorgehensweise wird auch für 

die Simulation der Flankenlinien-Formabweichung f fb 

wiederholt, 

sodass eine Unterscheidung zwischen den Auswirkungen 

von Profil- und Flankenlinienabweichungen möglich ist. 

GETRIEBEANWENDUNGEN 

Zahnräder und Getriebe kommen heute in vielen Bereichen zum 

Einsatz, die Zahl der Anwendungen nimmt weltweit sogar stetig 

zu. Am häufigsten werden Stirnräder verwendet, welche es in 

zahllosen Auslegungsvarianten gibt: gerad- oder schrägverzahnt, 

mit niedriger, normaler oder hoher Überdeckung, mit vielen, wenigen 

oder gar keinen Profil- und Flankenlinienmodifikationen, 

aus Metall oder Kunststoff etc. In der Regel hängt die Bauart vom 

konkreten Anwendungsfeld ab. In Getrieben von EV-Fahrzeugen 

werden zum Beispiel üblicherweise Schrägstirnräder mit hoher 

Überdeckung und spezifischen Modifikationen eingesetzt. Bei 

Industriegetrieben überwiegen Schrägstirnräder mit normalen 

Bezugsprofilen (nach ISO 53 [7]) und eventuell Breitenballigkeit. 

Da je nach Anwendung unterschiedliche Getriebetypen zum 

Einsatz kommen, interessiert die Frage, wie empfindlich ein 

bestimmter Getriebetyp auf Herstellabweichungen reagiert. 

Deshalb folgt in diesem Abschnitt eine Betrachtung verschiedener 

Anwendungen, nämlich EV-, Industrie-, Windkraft-, Militär- 

und kleine Kunststoffgetriebe. 

INDUSTRIEGETRIEBE 

Industriegetriebe verwenden meistens Schrägstirnräder, ausgelegt 

auf hohe Drehmomentkapazitäten mit Standardbezugsprofilen 

(nach ISO 53 [7] oder ähnlich). Die Zahnräder bestehen aus 

einsatzgehärtetem Stahl, sind in Qualität 5–6 geschliffen und haben 

keine ausgeprägten Profil- und Flankenlinienmodifikationen. 

Bild 04 zeigt eine Verzahnung ohne Modifikationen. Der 

Anstieg des Drehwegfehlers auf Grund von Formabweichungen 



ist bis Qualitätsstufe 6 akzeptabel, allerdings kann die Hertzsche 

Pressung σ Hmax 

aufgrund der Profil-Formabweichung f fα 

erheblich 

zunehmen. Verglichen mit Profilabweichungen wirken sich Flankenlinienabweichungen 

auf die Zunahme des Drehwegfehlers 

annähernd gleich aus, auf σ Hmax 

dagegen weniger stark. 

In Bild 05 sind die Resultate für eine große Verzahnung (m n 

= 

20 mm) mit passenden Flankenlinienmodifikationen dargestellt. 

Der Drehwegfehler ist auch ohne Herstellabweichungen sehr 

hoch, dementsprechend fällt die durch f fα 

oder f fβ 

bedingte Zunahme 

gering aus. Interessanterweise ist auch der Einfluss von 

Herstellabweichungen (f fα 

oder f fβ 

) auf σ Hmax 

in diesem Fall äußerst 

gering. 

Für die Auslegung von Industriegetrieben lässt sich daraus folgender 

Schluss ziehen: Herstellabweichungen haben bis Qualität 

6 nur geringen bzw. akzeptablen Einfluss auf den Drehwegfehler 

(der mittlere Drehwegfehler-Anstieg beträgt 5 %, im ungünstigsten 

Fall 60 %), der Anstieg von σ Hmax 

kann im ungünstigsten 

Fall signifikant sein und damit die Lebensdauer verkürzen. 

Eine gut dimensionierte Flankenlinienmodifikation (Balligkeit) 

ist daher sinnvoll. 

Bei Militärgetrieben zeigte sich in der Analyse ein ähnliches 

Verhalten wie bei Industriegetrieben. Die Geräuschentwicklung 

ist hier nebensächlich, im Mittelpunkt steht eindeutig die Lastverteilung. 

ELEKTROFAHRZEUGE 

Getriebe für Elektrofahrzeuge (EV-Getriebe) weisen üblicherweise 

hohe Profilüberdeckungen (HCR), hohe Schrägungswinkel 

und bedeutende Profil- und Flankenlinienmodifikationen auf. 

Eine Profilüberdeckung ε α 

> 2 in Kombination mit einer hohen 

Sprungüberdeckung ε β 

ergibt damit ein gutes Geräuschverhalten 

dank dem sehr niedrigen Drehwegfehler des Zahnraddesigns. 

Da der ursprüngliche Drehwegfehler ohne Abweichungen gering 

ist, wirken sich Herstellabweichungen stärker aus als bei 

Zahnrädern ohne hohe Überdeckung. Dennoch ist der Einfluss 

geringer als erwartet, der mittlere Drehwegfehler steigt um lediglich 

10 %. Berücksichtigt man den ungünstigsten Fall, der im oberen 

Bereich der 97,5-%-Perzentile auftreten kann, beträgt der Anstieg 

ungefähr 50 % (bei Qualität 5). Für die Praxis ist hier Qualitätsstufe 

5 ausreichend. Im Interesse einer besseren Vergleichbarkeit 

mit den anderen Fällen wurden Berechnungen bis 

Qualität 6 durchgeführt. 

WINDKRAFT-GETRIEBE 

Die Analyse umfasste verschiedene reale Zahnradauslegungen in 

Getrieben unterschiedlicher Windkraftanlagen. Zum Einsatz kommen 

meistens Zahnräder mit normalem Zahnprofil (HCR-Zahnräder 

sind anfällig für Graufleckigkeit), hohen Schrägungswinkeln 

und günstigen Profil- und Flankenlinienabweichungen. Beim Verhalten 

hinsichtlich Herstellabweichungen zeigten sich ähnliche 

Tendenzen wie im Abschnitt zu Industriegetrieben besprochen. 

KLEINE GETRIEBE MIT KUNSTSTOFF- 

ZAHNRÄDERN 

Im Spritzgussverfahren hergestellte Zahnräder können normalerweise 

nur Qualität 10 (ISO 1328), bestenfalls 9, erreichen, 

weshalb die zugelassenen Herstellabweichungen rund 4-mal 

höher sind als bei geschliffenen Zahnrädern der Qualitätsstufe 6. 

Profil-Formabweichungen f fα 

wirken sich dementsprechend 

stark auf den Drehwegfehler aus. Das NVH-Verhalten ist dennoch 

wenig betroffen, da Kunststoffe hohe Dämpfungseigenschaften 

aufweisen. 

Der Einfluss von Flankenlinienabweichungen auf den Drehwegfehler 

und auf σ Hmax 

ist gering (im Vergleich zu Stahlzahnrädern), 

weil der Elastizitätsmodul sehr niedrig ist und sich damit durch 

die hohe Biegsamkeit der Zähne eine gute Anpassungsfähigkeit 

der Verzahnung ergibt. 

FAZIT 

Vorgestellt wird eine Methode, mit der der mögliche Einfluss von 

Herstellabweichungen auf die NVH-Performance in Abhängigkeit 

von einer vorgeschriebenen Verzahnungsqualität statistisch 

ausgewertet werden kann. Dazu wird eine bestimmte Zahnradauslegung 

mit einer Profil-Formabweichung f fα 

von 0 bis zu einem 

der Qualität 6 (oder einer anderen Qualität) entsprechenden 

Wert untersucht. Die Resultate werden grafisch dargestellt, mit 

dem Drehwegfehler und der Hertzschen Pressung σ Hmax 

als Funktion 

von f fα 

. Dieselbe Vorgehensweise lässt sich auf die Flankenlinien-Formabweichung 

f fβ 

anwenden. Die Methode erleichtert 

die Bestimmung einer geeigneten Zahnradqualität, damit sich 

die NVH- und/oder Spannungseigenschaften durch Herstellabweichungen 

nicht zu stark verschlechtern. 

Mit dieser Methode wurden verschiedene Typen von Zahnrad- 

Designs untersucht, wie sie üblicherweise in EV-, Industrie-, 

Windkraft-, Militär- und kleinen Kunststoffgetrieben zum Einsatz 

kommen. Die erörterten Ergebnisse zeigen: Je nach Zahnradtyp 

variieren die Auswirkungen von Herstellabweichungen – bei gleicher 

Qualitätsvorgabe – beträchtlich. Dieses Wissen erleichtert 

die Entscheidung, welche Zahnradqualität vorgeschrieben werden 

sollte. 

Dieser Aufsatz ist in ähnlicher Form zuerst in englischer Sprache erschienen: 

Kissling, U. (2023): Impact of manufacturing deviations on the NVH behavior of 

modern gear design concepts. – VDI-Bericht 2422: 367-382, International 

Conference on Gears, 13.-15. Sept. Garching, VDI-Wissensforum GmbH (Hrsg.), 

VDI Verlag; Düsseldorf. 

Literaturverzeichnis 

[1] Kissling, U.: Taking into Account the Production Methodology and Estimating 

the Influence of Manufacturing Quality on NVH Performance when Sizing Gears; 

Gear Technology, Sep./Okt. 2022. 

[2] KISSsoft und KISSdesign: www.kisssoft.ag. 

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

gerad- und schrägverzahnter Stirnradpaarungen. Dissertation, Technische 

Universität München. 2006. 

[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, 

Technische Universität München. 2012. 

[7] ISO 53, Stirnräder für den allgemeinen und Schwermaschinenbau – 

Standard-Bezugszahnstangen – Zahnprofile, 1998. 

[8] ISO 1328-1, Zylinderräder – ISO-Toleranzsystem, 2013. 

Bilder: Kisssoft 

www.kisssoft.com 

DER AUTOR 

Dr. Ulrich Kissling, 

Präsident und Gründer, 

KISSsoft AG, Bubikon (CH) 


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