antriebstechnik 9/2024

19174
09
September 2024
€ 16,50
Organ der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V.
QUALITÄT
AUTOMATISIEREN
Schmierfreie Motion Plastics
für Printed Electronics
antriebstechnik.de

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Respekt vor dem Ozean ist das Gebot selbst der größten Flotten.
Deshalb sind für Schiffe nur die besten Antriebskomponenten gut genug.
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Creating A Better Tomorrow

EDITORIAL
EVOLUTION STATT
DEINDUSTRIALISIERUNG
Liebe Leserinnen, liebe Leser,
die Chinesen kommen, daran gibt es keinen Zweifel. Nicht nur
in der Produktion von Waren legen die Menschen aus dem
Reich der Mitte an Qualität zu, auch in der Wissenschaft
nehmen sie immer mehr eine Führungsrolle ein. Bei den
Top-Publikationen, also den meistzitierten Veröffentlichungen,
hat China im Jahr 2022 sowohl die USA als auch
die EU überholt. Das zeigen Untersuchungen von Clarivate,
einem Unternehmen, welches wissenschaftliche Daten
analysiert. Unter den Top-10 der Universitäten weltweit sind
sechs aus China. Das sagt das aktuelle und anerkannte
Ranking der Universität Leiden.
Nun, in China leben auch mehr Menschen als in EU und USA,
von daher ist das nur ein Aufholen des relativen Rückstands
aus der Vergangenheit. Die deutsche Industrie muss da keine
Angst haben, sondern neue Wege finden. Und das tut sie, wie
die Deutsche Bank meldet: Zwar ist die Produktion der
Industrie seit 2018 geschrumpft, die Bruttowertschöpfung
aber steigt aktuell deutlich an. In den produzierten Gütern
steckt also eine höhere Wertschöpfung, die Produkte sind
wertvoller. Die Deutsche Bank sieht daher statt einer
Deindustrialisierung in Deutschland eine industrielle
Evolution stattfinden. Das geht nur mit Freude an der
Innovation. Dass die existiert, wird auch an den Beiträgen in
dieser Ausgabe deutlich! Lassen Sie sich vom Innovationsgeist
mitreißen.
antriebstechnik
WISSEN
SCHAFFT
IDEEN
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für Anwender
aus dem gesamten Umfeld
mechanischer und
elektrischer Antriebstechnik.
Aktuelle Nachrichten
rund um mechanische,
thermische und elektrische
Antriebstechnik,
sowie deren Steuerungen
und Regelungen.
Viel Spaß beim Lesen,
Ihr Miles Meier
m.meier@vfmz.de
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EDITORIAL
03 Evolution statt Deindustrialisierung
SOFTSTARTER
28 STANDPUNKT Zahnstangengetriebe –
Renaissance eines Klassikers
06 Menschen, Märkte, Unternehmen
20
MECHANISCHE ANTRIEBSTECHNIK
LINEARTECHNIK
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10 TITEL Motion Plastics für Printed Electronics:
Schmierfreie Qualitätsprüfung
16 Reinraumlösungen und Maschinensicherheit:
Linearachsen für besondere Anwendungsszenarien
20 Gewindetriebe: Präzise im Orbit und am Gleis
TITELBILD
Igus, Köln
GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN
22 Kettenantriebe im Klärwerk:
Störungsfreier Betrieb
ELEKTRISCHE ANTRIEBSTECHNIK
UMRICHTERTECHNIK
24 Geschwindigkeit und Leistung:
Multileveltechnologie in Theorie und Praxis
40
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30
SPECIAL
Hengstler, Aldingen
4 antriebstechnik 2024/09 www.antriebstechnik.de

SPECIAL
ANTRIEBE FÜR PRODUKTIONSMASCHINEN
30 INNENTITEL
Motor-Feedback und Datenübertragung:
Mehr aus Servomotoren rausholen
34 Prüfstandtechnik:
„Dinge tun, die vorher nicht möglich waren“
38 Kompakte Automatisierungslösungen:
Kleine Antriebe, viele Aufgaben
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG
40 Höhere Bahngenauigkeit:
Kompensation kinematischer Übertragungsfehler
in Zykloid-Getrieben von Industrierobotern
SERVICE
MEIN TIPP
Für Kinder gibt es seit 1971 im WDR das großartige
Wissensformat „Die Sendung mit der
Maus“. Gerade die außergewöhnlichen Einblicke
in die Welt der Werkbänke und Fabriken faszinieren
auch Erwachsene. Im Mai konnte man in
einer Sachgeschichte mit Ralph Caspers erleben,
wie Ketten industriell hergestellt werden.
Sie kommen nicht nur in Kettenkarussells,
Baukränen oder Garagentoren zum Einsatz, auch
in Klärwerken werden robuste Ketten wegen
ihrer Zuverlässigkeit bei Wind und Wetter
geschätzt. Davon und von einem innovativen
Kettenantriebssystem handelt die spannende
Sachgeschichte, die Sie ab Seite 22 lesen.
Felix Berthold, Redakteur, F.Berthold@vfmz.de
29 Impressum
38
22
MAGNETISCHE ENCODER
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wartungsfrei
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des Maßstabs
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SOFTSTARTER
SCHAEFFLER FAG STIFTUNG ZEICHNET FORSCHUNGSARBEITEN AUS
Die Schaeffler FAG Stiftung hat erneut
herausragende Abschlussarbeiten von
Studierenden und Promovierenden mit
dem Innovation Award ausgezeichnet.
Im Fokus steht bei dem Award die
Förderung von Arbeiten, die Ansätze
und Methoden zu Weiterentwicklung
und Optimierung im Bereich der
Lagerungstechnik aufzeigen. Den
ersten Preis in der Kategorie Promotion
holte Dr. Tim Weikert (FAU Erlangen-
Nürnberg, aktuell Schaeffler-Mitarbeiter
in der Anwendungstechnik
Bahn) für seine Arbeit mit dem Titel
„Modifikationen amorpher Kohlenstoffschichten
zur Anpassung der Reibungsbedingungen und zur Erhöhung des Verschleißschutzes“. Den zweiten Platz
in der Kategorie Promotion teilten sich drei Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler: Dr. Heike Sonnenberg („Zum
elastisch-plastischen Verformungsverhalten metallischer Mikrokugeln bei Druckbelastung“ an der Universität Bremen),
Dr. Jonas Heinzel („Thermische Prozessgrenzen beim Schleifen erkennen“ ebenfalls Universität Bremen, jetzt Produktionstechnologe
„Spanen“ bei Schaeffler) und Dr. Simon Merz („Analyse der Kinematik und Kinetik von Planetenwälzgetrieben
[PWG]“ am wbk Institut für Produktionstechnik des KIT Karlsruhe, Spezialist Produktentwicklung bei
Schaeffler). Den ersten Preis in der Kategorie Bachelor- und Masterarbeiten erhielt Wilhelm Michel (Hochschule Coburg,
Labor für Strömungsmechanik, heute Ingenieur für Methoden & Werkzeugentwicklung bei Schaeffler) für seine Masterarbeit
mit dem Titel „Entwicklung, Implementierung und Beurteilung eines Verfahrens für die Berücksichtigung nicht
Gaußscher Rauheitsverteilungen zur rechnerischen Auslegung von Wälzlagern“.
www.schaeffler.com
INNOVATIV, NACHHALTIG UND GLOBAL
Flender wurde mit dem NRW Global Business Award
ausgezeichnet. Die Verleihung fand am 24. Juni in
Düsseldorf im K21 Ständehaus statt. Die stellvertretende
Ministerpräsidentin und Wirtschaftsministerin von
Nordrhein-Westfalen, Mona Neubaur (Mitte), überreichte
die Auszeichnung an Andreas Evertz, CEO der Flender
GmbH aus Bocholt (l.). Das Unternehmen, das dieses Jahr
auch sein 125-jähriges Firmenjubiläum feiert, erhielt den
Award für seine strategische Weitsicht in der Globalisierung,
seine Innovationskraft sowie sein Engagement für
Nachhaltigkeit und Corporate Social Responsibility. Die
Auszeichnung sehe er als Würdigung ihres Engagements
am Standort Nordrhein-Westfalen, aber auch als Bestätigung
ihrer global erfolgreichen Expansionsstrategie, so
Evertz. „Es macht mich stolz, Teil dieses globalen Teams
aus 9.000 Flenderanern zu sein. Gemeinsam meistern wir
die Herausforderungen der Gegenwart und der Zukunft“,
betont Evertz. „Als führender Player der Antriebstechnik
in Windenergie und Industrie gestalten wir weltweit die
Energiewende aktiv und maßgeblich mit.“
www.flender.com

FVA VERÖFFENTLICHT NEUES
ONLINE-BERECHNUNGSTOOL
Die FVA GmbH
hat Mechanicus
veröffentlicht,
ein intuitives
Online-Berechnungstool
für
Maschinenelemente
und
Normberechnungen.
Die neue
Webanwendung
steht unter www.Mechanicus.app kostenfrei zur Verfügung.
Sie bietet Ingenieuren, Technikern, Konstrukteuren
und Studierenden innovative Werkzeuge, um komplexe
Berechnungen durchzuführen und ihre Arbeitsprozesse zu
optimieren – und das von überall aus und mit jedem
internetfähigen Endgerät. Bereits mit der ersten Version
von Mechanicus können Anwender zuverlässige Berechnungen
von zylindrischen Zahnrädern, Kerbstellen,
Pressverbindungen sowie Dimensionierungen von Wälzlagern
und Passfedern vornehmen. Weitere Funktionen
werden kontinuierlich ergänzt. „Mit Mechanicus möchten
wir FVA-Berechnungen mit einem intuitiven Online-Tool
vereinfachen. Die Nutzer profitieren von bewährten
Algorithmen und erhalten direkten Zugang zu den
neuesten Forschungsergebnissen, die kontinuierlich in die
Plattform integriert werden“, sagt Dr.-Ing. Ralf Wuthenow,
Leiter Modellierung und Simulation der FVA GmbH. Von
der Auslegung von Stirnradverzahnungen bis hin zur
Tragfähigkeitsanalyse von Wellen stellt Mechanicus eine
umfassende Lösung für die Herausforderungen der
Antriebstechnik bereit. Die Webanwendung nutzt die
bewährte Infrastruktur der etablierten Getriebedesignsoftware
FVA-Workbench und bietet eine benutzerfreundliche
Oberfläche, um Maschinenelemente zu modellieren und
zu berechnen. Nutzer können Berechnungen auch unterwegs
oder direkt bei ihren Kunden durchführen.
www.fva-service.de
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Formatwechsel ohne Stillstandszeiten
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SOFTSTARTER
FAULHABER BAUT PRÄSENZ IN DÄNEMARK AUS
Faulhaber eröffnet einen Standort in Dänemark, wie das Unternehmen
Anfang Juni mitteilte. In Allerød, nördlich von Kopenhagen, wird das
Unternehmen zukünftig Vertrieb und Beratung direkt übernehmen statt
wie bisher über den Partner Compower ApS. Durch die neue Vertriebsgesellschaft
Faulhaber Danmark ApS möchte der Antriebsspezialist seine Kundennähe
stärken. „Mit der Präsenz in Dänemark können wir die Bedürfnisse der
dortigen Märkte noch besser verstehen sowie für unsere Kunden in nächster
Nähe zur Verfügung stehen“, sagt Mireille Deckers-Strobel, Head of
Global Sales bei Faulhaber. „Unsere Antriebssysteme sind im globalen
Markt bekannt für ihre Leistungsfähigkeit und Qualität. Nach der Eröffnung
unserer Standorte in den Niederlanden, Polen, Österreich und Italien in den letzten Jahren hat sich nun diese weitere Chance im
Norden Europas ergeben.“ Durch die Gründung des Standortes wird die Möglichkeit verfolgt, bestehende Beziehungen zu festigen
und schnellere Reaktionszeiten zu gewährleisten. Ansprechpartner vor Ort ist Area Sales Manager Claus Lauritsen, der die Produkte
von Faulhaber bereits seit vielen Jahren kenne.
www.faulhaber.com
FRABA VERSTÄRKT SICH IN CHINA
Die Fraba-Gruppe hat eine neue Geschäftseinheit in China
eröffnet, wie das Unternehmen im Juli mitteilte. Die Fraba
Industrial Automation (Shanghai) Company wurde bereits
im März gegründet. Der Spezialist für Positionssensoren
möchte so den chinesischen Markt für industrielle Automatisierung
künftig noch besser bedienen. „Fraba ist seit 2001
aktiv in Asien tätig, als wir erstmals eine Beziehung zu
einem in Shanghai ansässigen Distributor aufgebaut
haben“, sagt Christian Leeser, CEO und Mehrheitsgesellschafter
von Fraba. „Seitdem haben wir unsere Präsenz
erweitert, indem wir 2009 eine regionale Zentrale in
Singapur gegründet und unser Team sowie unser Vertriebsnetz
in China kontinuierlich ausgebaut haben.“ Das neue
Unternehmen in Shanghai ist ein weiterer Meilenstein auf
dem Weg zu einer stärkeren Präsenz in Asien. Es wird sich
zunächst darauf konzentrieren, inländische Verkaufstransaktionen
zu ermöglichen und Lieferzeiten zu verkürzen.
Kunden in China profitieren von einem umfassenden
Service und Support. Um sein Serviceangebot weiter
ausbauen zu können, denkt das Unternehmen „als nächsten
Schritt“ auch bereits über eine Fertigung vor Ort nach.
www.posital.de
KISSSOFT: WECHSEL IM
MANAGEMENT
Hanspeter Dinner verantwortet seit
1. Juli 2024 als Managing Director der
Kisssoft AG die Bereiche Sales, Marketing, Support und
Engineering Services sowie verschiedene administrative
Funktionen. Zusammen mit Dr. Stefan Beermann wird er damit
für die Führung der Firma verantwortlich sein. Jürg Langhart
übernahm die Position des Director – Global Sales und bringt
seine umfangreichen Produkt- und Marktkenntnisse ein. Als
weltweiter Engineering-Dienstleister konnte die Kisssoft AG vor
wenigen Wochen eine Technologiestudie zur Getriebeentwicklung
für bemannte und unbemannte Luftfahrzeuge für ein
Regierungsinstitut in Korea abschließen. Spezifische Fragestellungen
wurden durch umfangreiche und detaillierte
Studien beantwortet, in die sowohl Literaturrecherche also
auch langjährige Praxiserfahrung einflossen.
www.kisssoft.com
BUCHER HYDRAULICS KOOPERIERT
IN DER AGRARTECHNIK
Bucher Hydraulics und
ME Mobil Elektronik,
Spezialist für elektronische
Lenksysteme,
haben eine strategische
Partnerschaft
geschlossen. Gemeinsam
wollen die beiden
Unternehmen innovative
Lenksysteme für landwirtschaftliche Arbeitsmaschinen
weiterentwickeln und gemeinsam im Markt auftreten. Ziel
dieser Partnerschaft ist es, maßgeschneiderte Lenksysteme für
die Agrartechnik aus einer Hand anzubieten und gemeinsam
zu vermarkten. Kunden können nun sowohl komplette Lenksysteme
in Kit-Form als auch einzelne Komponenten direkt von
ME Mobil Elektronik oder Bucher Hydraulics beziehen.
www.bucherindustries.com
8 antriebstechnik 2024/09 www.antriebstechnik.de
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SOFTSTARTER
FORMULA STUDENT ELECTRIC: MEHR ALS NUR SPONSOR
Die Rennschmiede Pforzheim geht auch
dieses Jahr wieder bei der Formula
Student Electric (FSE) an den Start.
Unterstützt wird das Team von der Firma
Stöber und zwar auch mit Technologie.
„Der Rennwagen RSP24 Jade ist schon
allein durch das Antriebskonzept
besonders“, verspricht Alexander
Schubert (im Bild links). Als Mitglied der
Rennschmiede Pforzheim weiß er, wovon
er spricht, denn dieses Jahr har er im
Team High Voltage Powertrain maßgeblich
am Antriebskonzept mitgewirkt. So liefern zwei innenliegende Heckmotoren
für jedes Hinterrad dem Rennwagen die nötige Leistung. Die Firma Stöber
unterstützt die Rennschmiede Pforzheim seit der ersten Stunde. Anfangs hat der
Pforzheimer Spezialist für Antriebstechnik dem Team vor allem finanziell unter
die Arme gegriffen. „Wir haben die Zusammenarbeit intensiviert und liefern auch
handfeste Technik“, sagt Artur Wagner, Bereichsleiter des Management Centers
für Getriebe und Motoren bei Stöber (im Bild rechts). „Wir lieferten Antriebstechnik,
die wir gemeinsam mit dem Renn-Team den Anforderungen entsprechend
modifiziert haben“, ergänzt Stephan Scholze, Bereichsleiter des Management
Centers für Elektronik. Stöber lieferte etwa Antriebsregler, Synchron-Servomotoren
und präzise Planetengetriebe mit geräuschoptimierter Schrägverzahnung. Bei
der Modifikation und Fertigung der Komponenten für den Rennwagen brachten
die Ingenieure jede Menge Know-how ein und ermöglichten Tests auf dem firmeneigenen
Motorprüfstand.
www.stoeber.de
FÜNFZIG JAHRE HABASIT
DEUTSCHLAND
Die Habasit GmbH Deutschland feiert dieses
Jahr ihr 50-jähriges Jubiläum. Das in Hessen
ansässige Unternehmen gehört zur Schweizer
Habasit AG, einem der weltweit führenden
Anbieter von Transport- und Antriebsriemen.
Vom Hauptsitz in Eppertshausen aus
unterstützt und beliefert die deutsche
Tochtergesellschaft Kunden mit Serviceleistungen
sowie Antriebsriemen und Transportbändern.
Heute beschäftigt das Unternehmen
in Deutschland rund 300 Mitarbeiterinnen
und Mitarbeiter. Im Laufe der Jahre
wurden aufgrund des starken Wachstums die
Fertigungskapazitäten immer wieder
angepasst und die Belegschaft erweitert. Im
Jahr 1999 erfolgte der Umzug nach Eppertshausen
in die neue Firmenzentrale, die
immer wieder erweitert wurde, zuletzt mit
dem hochmodernen Advanced Fabrication
Center für die kundenindividuelle Fertigung.
Eine Solaranlage mit einer Leistung von bis
zu 412 kWp betreibt das Unternehmen seit
Mai 2023, um sauberen Strom zu produzieren
und Kohlendioxid einzusparen.
www.habasit.de
Zahnriemen!
Wir lieben alle

LINEARTECHNIK
TITEL
10 antriebstechnik 2024/09 www.antriebstechnik.de

TITEL
LINEARTECHNIK
MOTION PLASTICS FÜR PRINTED ELECTRONICS
SCHMIERFREIE QUALITÄTSPRÜFUNG
Stefan Niermann, Prokurist
und Leiter des Geschäftsbereichs
Drylin bei der Igus GmbH, Köln
Wie sich innovative, schmierfreie Linearund
Antriebstechnik von Igus für die
Qualitätsprüfung in der Elektronikfertigung
einsetzen lässt, zeigt eine Anwendung zur
Prüfung von Printed Electronics bei der Firma
Hoffmann + Krippner. Das mittelständische
Familienunternehmen ist bekannt für seine
langlebigen Folientastaturen, ultradünnen
Sensorfolien und modernen Touchsysteme,
die in vielen Branchen zu finden sind.
Die anspruchsvolle Prüfanwendung stellt
hohe Anforderungen an Taktzeiten,
Zuverlässigkeit und Wartungsfreundlichkeit.
Durch die maßgeschneiderte Integration
einer Zahnriemenachse für das
automatisierte Handling der Prüflinge
konnten die Anforderungen optimal
erfüllt werden.
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2024/09 11

LINEARTECHNIK
TITEL
Fenster mühsam herunterkurbeln: Heutzutage hat das schon
fast etwas von Oldtimer-Feeling. Denn moderne Fahrzeuge
sind längst mit einer Vielzahl von Tasten, Eingabesystemen,
Displays und Elektronik ausgestattet. Fenster heben und
senken sich mit einem kurzen Fingertipp. Der Außenspiegel der
Beifahrertür lässt sich bequem per Einstellknopf ausrichten. Diese
Technologien machen das Autofahren smarter, sicherer und
komfortabler. Touchscreens und modernste Sensorik in der Fahrerkabine
und im Innenraum ermöglichen dabei eine intuitive
und sichere Interaktion.
Die Technologie dahinter ist so einfach wie genial: Durch die
Berührung fließt ein Strom, den der Sensor erkennt und der die
entsprechenden Aktionen auslöst. Dass diese innovativen Lösungen
den Weg in moderne Autos gefunden haben, ist auch dem
Know-how der Hoffmann + Krippner GmbH aus Buchen im badischen
Odenwald zu verdanken. Der Hersteller ist spezialisiert auf
die Produktion hochkomplexer Eingabesysteme. Seine Folientastaturen,
Touchscreens und Sensorfolien sind in unzähligen
Maschinen weltweit verbaut und sorgen dort für eine zuverlässige
Bedienung.
Seinen Kunden stets das bestmögliche Produkt zu liefern, ist
für das Unternehmen eine Selbstverständlichkeit. Dies wird
durch eine umfassende interne Qualitätsprüfung sichergestellt.
Das Herzstück der Bewegung ist dabei eine Drylin Zahnriemenachse
von Igus. Geprüft werden in der Anlage Printed Electronics.
Es handelt sich um elektronische Bauelemente, Baugruppen und
Anwendungen, welche in einem speziellen Siebdruckverfahren
hergestellt werden. Elektrisch leitfähige Tinten und Pasten werden
hierfür eingesetzt. Neben Polyesterfolien bedruckt das Unternehmen
auch andere Kunststoffe, Metalle und Glas. Aufgrund
ihrer Flexibilität sind Printed Electronics in vielen Branchen gefragt.
Neben der Automobilindustrie bedient der Mittelständler
unter anderem auch die Kosmetik-, Medizintechnik- und Luftfahrtbranche
sowie den Maschinenbau.
QUALITÄT UND AUTOMATION
„Wir passen jedes Produkt individuell an den Kundenwunsch an“,
so Fertigungstechnologe Nico Landeck über das Portfolio des im
Jahre 1973 in Eberstadt gegründeten Unternehmens. Mehr als
2.000 unterschiedliche Produkte umfasst das Angebot. Die Stückzahlen
reichen von Losgröße 1 bis hin zu 200.000 Ausführungen
pro Jahr. Der Hersteller ist mit seinen 250 Mitarbeitenden weltweit
aktiv und erwirtschaftete einen Umsatz von 30,9 Mio. Euro.
Mit der wachsenden Anzahl an Produkten in den vergangenen
Jahren wuchs auch der Anspruch an die Qualitätsprüfung. „Wir
waren gezwungen, die Prüfprozesse zu automatisieren“, berichtet
Landeck. Solch ein Prozess besteht aus einer elektrischen und
einer optischen Prüfung des Bauteils. Anschließend erfolgt die
Sortierung nach „einwandfrei“ und „fehlerhaft“ für den weiteren
Fertigungsprozess.
Früher wurde die elektrische Prüfung händisch durchgeführt;
die optische Prüfung erfolgte sogar mit dem bloßen Auge. Dies
bedeutete einen sehr hohen personellen und zeitlichen Aufwand.
Deshalb entwickelte das Unternehmen eine Prüfzelle, die nun
beide Schritte automatisiert. Um die Bauteile von der elektrischen
zur optischen Prüfung zu bringen, nutzt der Hersteller
einen Roboter – und die Zahnriemenachsen Drylin ZLW-1040
und ZLW-1080 von Igus.
IM 10-SEKUNDEN-TAKT TESTEN
Hoffmann + Krippner stellt hohe Anforderungen an die Bewegung
in den mittlerweile zwei Linien. „Wir prüfen eine Million
Sensoren pro Prüfstelle pro Jahr“, erläutert Landeck. Alle zehn Sekunden
nimmt der Roboter ein fertig getestetes Bauteil von der
01
02 03
Linie. Landeck, der den Prüfstand zusammen mit seinem Kollegen
Niklas Mechler konstruiert hat, fordert deshalb von der
Zahnriemenachse Langlebigkeit, Wartungsfreiheit und nicht zuletzt
eine intuitive Steuerung. All diese Ansprüche erfüllen die
Zahnriemenachsen der Drylin ZLW-Serie in Verbindung mit dem
Drylin W-Gehäuselager WJ200UMA-01-AL.
Wie sämtliche Drylin Produkte sind die Komponenten
schmierfrei und damit wartungsfrei. Dadurch haben sie einen
enormen Vorteil gegenüber herkömmlichen Wälzlagern, die geschmiert
werden müssen. Das Gleitelement des Gehäuselagers
besteht aus robustem Iglidur J200, das – anders als viele weitere
Materialien – auch schon bei niedrigen Belastungen sehr gute
Reibwerte bietet. Im Verschleißfall lässt sich das Lager ganz ohne
Demontage direkt auf der Schiene austauschen.
FLEXIBEL KONFIGURIERBARE LINEAREINHEIT
Von einer möglichen Pneumatiklösung nahmen Landeck und
Mechler wieder Abstand. „Der Grund ist einfach: Luft ist sehr
teuer. Mit der Drylin ZLW haben wir eine elektrische Ansteuerung“,
sagt Dennis Gloning, technischer Verkaufsberater bei Igus,
der das Projekt vonseiten des Kölner Herstellers betreut hat. Mit
der Lineareinheit hat das Unternehmen nun eine Lösung gefunden,
die leicht zu installieren und außerdem standardisiert ist.
Die Einbauhöhe der Drylin ZLW-1040 beträgt lediglich 45 mm,
die Hublänge ist frei wählbar und die passenden Schlitten
werden in drei verschiedenen Größen geliefert. Erste Versuche
wurden auf einer Zahnriemenachse mit einer Hublänge von
150 mm durchgeführt, später wurde auch eine Einheit mit längerem
Hub verbaut.
Hoffmann + Krippner profitiert hier vor allem von der genauen
Abstimmung der verschiedenen Igus Produkte aufeinander.
Denn Igus setzt bei seiner Antriebstechnik auf ein sehr vielfälti-
12 antriebstechnik 2024/09 www.antriebstechnik.de

TITEL
LINEARTECHNIK
04
05
01 Hoffmann + Krippner führt die interne Qualitätsprüfung von
gedruckter Elektronik auf einer eigens entwickelten Prüflinie durch
02 Schneller Lagerwechsel: Mit den verbauten Austauschlagern lassen
sich die Gleitelemente im Verschleißfall direkt auf der Schiene tauschen
03 Robuste und langlebige Energieführung mit Motion Plastics:
Eine Energiekette von Igus stellt auch die Bewegung des Roboters sicher
04 Haben das Projekt gemeinsam umgesetzt: Nico Landeck (r.),
Fertigungstechnologe bei Hoffmann + Krippner, und Dennis Gloning,
technischer Verkaufsberater bei Igus
05 In Buchen im badischen Odenwald fertigt Hoffmann + Krippner
komplexe Eingabesysteme
ges Baukastensystem: Der Kunde kann sich daraus seine Lösung komplett
konfigurieren – einschließlich Linearaktuator, Motor und Steuerung.
In dieser Anwendung kam beispielsweise die Drylin D1-Motorsteuerung für
Schritt-, DC- und EC/BLDC-Motoren zum Einsatz. „Die Steuerung ist absolut
identisch und völlig unabhängig von der Länge der Einheit“, freut sich
Nico Landeck. Neben den Komponenten für die Antriebstechnik nutzt die
Firma weitere Produkte von Igus: Die Leitungsführung am Roboter erfolgt
über eine Energiekette des Motion Plastics-Spezialisten.
INNOVATION GEMEINSAM GESTALTEN
Die Zusammenarbeit von Igus und Hoffmann + Krippner in der internen Qualitätssicherung
reicht nun bereits über fünf Jahre zurück. In all den Jahren war
der Austausch zwischen den Partnern sehr eng und neue Anforderungen
konnten stets schnell umgesetzt werden. „Bisher haben wir immer zeitnah
eine Lösung gefunden“, bestätigt Landeck. Das liegt vor allem am Innovationswillen
des Unternehmens, wie Igus Experte Gloning erklärt: „Hoffmann +
Krippner hat sich selbst in die Igus Produkte hineingefuchst, was die Zusammenarbeit
natürlich sehr erleichtert.“
Mit der Drylin Zahnriemenachse gab es bisher keinerlei Probleme, die Prüfzellen
verrichten ihre Arbeit voll automatisiert und wartungsfrei. Landeck
schätzt, dass die Kooperation der beiden Unternehmen künftig noch weiter
gehen wird. Aktuell befindet sich ein neuer Prüfstand im Aufbau; auch der zunehmende
Fachkräftemangel macht eine weitere Automatisierung notwendig.
Mit der Linearachse und der passenden Steuerung hat Hoffmann + Krippner
ein genau auf die eigenen Ansprüche angepasstes System gefunden, welches
in den nächsten Jahren mitwachsen kann. Der Fertigungstechnologe ist zuversichtlich:
„Eines ist sicher: Wir werden in Zukunft immer zuerst bei Igus
nachfragen.“
Bilder: Igus
www.igus.de
DIE IDEE
„Hoffmann + Krippner setzt in seinen
Prüfanlagen für Printed Electronics
jetzt schmierfreie Drylin Zahnriemenachsen
von Igus ein, um
Bauteile automatisiert zu testen.
Unsere Drylin ZLW-Serie ist dabei
nicht nur langlebig und wartungsfrei,
sondern erfüllt auch die hohen
Anforderungen an die Zuverlässigkeit
und kurze Taktzeiten. Durch die
partnerschaftliche Zusammenarbeit
und die Flexibilität unseres vielseitigen
Drylin-Baukastens konnten die
Zahnriemenachse schnell integriert
und die Prüfprozesse optimiert
werden. Wir freuen uns darauf, die
Automatisierungslösung auch in
Zukunft gemeinsam mit dem
Kunden weiterzuentwickeln.“
Dennis Gloning, Technischer
Verkaufsberater, Igus GmbH, Köln
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2024/09 13

MARKTPLATZ
KOMMUNIKATIONSMODUL VEREINFACHT
CONDITION MONITORING
WARMGEWALZTES
500-MILLIMETER-ZAHNRAD
Betriebsabläufe optimieren
und Ausfallzeiten
minimieren: Dabei hilft
das neue Kommunikationsmodul
iComm Box
von Igus. Damit können
die i.Sense-Sensoren für
die Zustandsüberwachung
von Motion-
Plastics-Komponenten in
den Superwise Service
integriert werden – für ein zuverlässiges Condition Monitoring
in Echtzeit. Intelligente Algorithmen bieten eine detaillierte
Zustandsanalyse der überwachten Maschinen und Anlagen. Die
intelligenten Sensoren können zum Überwachen von Energieketten,
Leitungen, Linearführungen, Gleit- und Gelenklagern
sowie Drehkranzlagern eingesetzt werden. Das Dashboard
liefert Informationen in Echtzeit und ermöglicht eine optimale
Überwachung und Steuerung. Kosten entstehen für diese
Datenübertragung keine. Eine Datenflatrate für zehn Jahre ist
beim Kauf des Moduls inbegriffen. Das Kommunikationsmodul
eignet sich unter anderem für Anwendungen in der Prozessindustrie
wie Kläranlagen und Betonwerke, Containerkrane in
Häfen sowie die produzierende Industrie, einschließlich
Automotive. Das Wartungsmanagement kann durch die Lösung
optimiert und teure Ausfallzeiten können verhindert werden.
www.igus.de
Im Projekt „Gearform“
entwickelte das
Fraunhofer IWU in
Chemnitz gemeinsam
mit Industriepartnern
ein Warmwalzverfahren
zur Herstellung
langlebiger, großmoduliger
Zahnräder. Das für das Projekt hergestellte Zahnrad hat
einen Durchmesser von 500 mm und ein Modul (Zahngröße)
von 9,5 mm. Damit ist es laut eigenen Angaben das größte
bisher umformtechnisch hergestellte Zahnrad. Die entwickelte
Warmwalzanlage erwärmt den Walzrohling auf 1.200 °C und
bringt die Verzahnung unter rotatorischer Bewegung in das
Bauteil ein. Da das Volumen bei der Bearbeitung nicht reduziert
wird, sind Materialeinsparungen von 20 Prozent möglich. Noch
beachtlicher ist die Zeitersparnis: Der Walzprozess dauert nur
sechseinhalb Minuten, das Walzfräsen im Vergleich dazu rund
60 Minuten. Beim Umformen wird der Faserverlauf des
Materials nicht getrennt, sondern lediglich an die geometrische
Außenkontur angepasst. Dies erhöht die Zahnfußfestigkeit und
die Tragfähigkeit der Zahnflanke. Das Verfahren macht die
Zahnräder sehr langlebig und damit interessant für Getriebe in
Offshore-Windkraftanlagen, die besonders hohe Anforderungen
an einen zuverlässigen Betrieb und geringen Wartungsbedarf
stellen.
www.iwu.fraunhofer.de
MEHR LEISTUNG FÜR WELLGETRIEBE
Die Hiwin GmbH hat eine neue Heavy Load Variante seiner Datorker Wellgetriebe entwickelt.
Die neue Serie weist im Vergleich zur bewährten Standardserie ein größeres Drehmoment um
bis zu 30 % auf. Die gesteigerten Drehmomente erreicht die neue DGC/DGH-Baureihe durch
einen speziell eingesetzten Materialmix. Durch eine zusätzliche Wärmebehandlung der Bauteile,
werden diese besonders widerstandsfähig und halten zusätzlichen Belastungen stand.
Die äußeren Dimensionen bleiben im Vergleich zur Standardserie dieselben. Mit mehr als
10.000 Betriebsstunden erhöht sich auch die Lebensdauer der Wellgetriebe laut Hiwin um
43 %: Das neue Fertigungsverfahren der Heavy Load Serie gewährleistet eine deutlich längere Verwendung der Getriebe, wobei
das Augenmerk immer auf der stabilen Positionier- und Wiederholgenauigkeit liegt. Das gesamte Datorker-Portfolio erhält
zudem eine neue Untersetzungsstufe von 1:160. Damit erreichen die kompakten Getriebe wiederholbare Spitzendrehmomente
zwischen 23 und 484 Nm und eine Leistungsdichte bis 545 Nm/kg in nur einer Stufe.
www.hiwin.de
2 x 1 ≠ 1 x 2
WITTENSTEIN alpha – intelligente Antriebssysteme
www.wittenstein-alpha.de

MARKTPLATZ
ELEKTROZYLINDER FÜR DEN IN- UND
OUTDOOR-EINSATZ
Elektrozylinder lassen sich sehr
einfach und präzise mit hoher
Wiederholgenauigkeit positionieren.
Dabei werden die linearen
Antriebe nicht nur in Indoor-,
sondern vermehrt auch in
Outdoor-Anwendungen eingesetzt.
Der Lösungsanbieter RK
Rose+Krieger hat diesen Trend erkannt. Mit seiner Baureihe LD bietet er
Elektrozylinder, die für den In- und Outdoor-Einsatz geeignet sind. Die
Zylinder sind durch eine spezielle Dichtung in Schutzart IP69K (statisch)
ausgeführt. Der Elektrozylinder LD75 ist speziell für den Einsatz unter
extremen Bedingungen konzipiert, wie sie bei Off-Highway-Fahrzeugen,
oder dem Offshore-Bereich vorkommen. Der LD75 steht für eine
maximale Zug- und Druckkraft bis 750 N und einen maximalen stufenlosen
Hub bis 130 mm bei Verfahrgeschwindigkeiten bis 50 mm/s zur
Verfügung. Der Linearantrieb LD1000 ist ein wartungsfreier Hochleistungsantrieb
der neuesten Generation, der in zwei Varianten in Schutzart
IP69K (statisch) angeboten wird. Die Modellvariante LD1000C (mit
Controller) besitzt eine vollständig ins Gehäuse integrierte, updatefähige
Steuerung und eignet sich u. a. für den synchronen Betrieb von
mehreren Antrieben.
www.rk-rose-krieger.com
HOCHPRÄZISES POSITIONIERSYSTEM
Lösung für die optische und aktive Ausrichtung:
Steinmeyer Mechatronik stellt
das neue 5DOF Miniatur-XYZ-Phi-Delta
Positioniersystem vor. Es besteht aus
dem Tripod MP200-3 und dem XY-Kreuztisch
KDT235 – beide mit Durchlichtöffnung.
Das Positioniersystem arbeitet hochpräzise
über den gesamten Verfahrweg, benötigt
nur wenig Bauraum und ist einfach ansteuerbar. Es hat die Abmessungen
235 x 235 x 170 mm (L x B x H). Das System realisiert Verfahrwege
in XY von 100 mm, einen Hub von 4 mm sowie Kippungen in Phi und
Delta von 4 Grad und überzeugt mit einer absolut gleichbleibenden
Wiederholgenauigkeit über alle Freiheitsgrade. Die drei vertikal wirkenden
Präzisionsachsen des Tripods sind mittels Festkörpergelenken mit
der beweglichen Lastplatte verbunden. Somit lässt sich die Lastplatte in
zwei Achsen kippen und auch in der Höhe verstellen.
www.steinmeyer-mechatronik.de
KOSTENGÜNSTIGER ANTRIEB FÜR
AUTOMATISIERUNGSANWENDUNGEN
Projekte zur
automatisierten
Formatverstellung
rentieren
sich dank
SeGMo-Positioning
GEL 6009
nun deutlich
schneller als
bisher. Auch in
Anwendungen, in denen aus Kostengründen zuvor auf
die Vollautomatisierung verzichtet wurde, lässt sich
durch ihn die Produktivität steigern und die Arbeitsbelastung
der Bediener reduzieren. Dank IO-Link kann der
Stellantrieb einfach ins Steuerungssystem integriert
werden. Ergänzend zu den Stellantrieben mit Schutzart
IP 67 bietet Lenord+Bauer nun eine Lösung für Anwendungen,
bei denen IP 54 ausreicht. Dabei wurde die
kompakte Bauform beibehalten, die sich im Markt
bewährt hat. Auch im neuen Antrieb kommt der
batterielose Absolutwertgeber zum Einsatz, der in
allen SeGMo-Produkten verbaut wird. Der elektrisch
wartungsfreie Betrieb sorgt für eine hohe Zuverlässigkeit
und geringe Life Cycle Costs. Batteriewechsel und
daraus resultierende ungeplante Maschinenstillstände
entfallen. Der GEL 6009 ist mit einer 14 mm Aufsteckhohlwelle
ausgestattet, die durch Reduzierhülsen
flexibel auf kleinere Durchmesser angepasst werden
kann. Dies erhöht die Anzahl der Gleichteile, verbessert
die Verfügbarkeit und vereinfacht die Lagerhaltung
beim Maschinenbauer. Durch die Unterstützung der
einfachen IO-Link Kabeltopologie bieten sich Vorteile
beim kombinierten Einsatz des neuen Antriebs mit den
digitalen Positionsanzeigen des Unternehmens.
Sowohl die SeGMo-Assist Anzeigen als auch der
GEL 6009 lassen sich mit jeweils nur einem Kabel an
einem IO-Link Master betreiben. Dies vereinfacht die
Projektierung von Anlagen, da nur das Endgerät
entsprechend des gewünschten Automatisierungsgrades
gewählt werden muss. Die vorhandene IO-Link
Hardware, also IO-Link Master und Verkabelung, bleibt
unverändert. Zukünftig wird der GEL 6009 auch mit
integrierten Industrial Ethernet-Feldbusschnittstellen
verfügbar sein.
www.lenord.com
WITTENSTEIN alpha in allen Achsen – jetzt auch mit 2-Meter-Zahnstangen
Wir bieten für jede Achse komplette Antriebslösungen aus einer Hand: Getriebe, Ritzel und Zahnstange.
Um den Anforderungen unserer Kunden noch besser gerecht zu werden, haben wir unser Portfolio im Value
und Advanced Segment um Zahnstangen mit einer Länge von bis zu 2 m erweitert. Je nach Anwendungsfall
haben Sie nun die Wahl: 2 x 1 m oder 1 x 2 m.
Wir unterstützen Sie gerne bei der Auswahl der für Ihre Anwendung optimalen Zahnstange!
alpha

LINEARTECHNIK
REINRAUMLÖSUNGEN UND MASCHINENSICHERHEIT
LINEARACHSEN FÜR BESONDERE
ANWENDUNGSSZENARIEN
Sie platzieren und positionieren oder dienen
manchmal „nur“ als Momentenstütze:
Lineartechnik ist aus der automatisierten
Produktion nicht mehr wegzudenken.
Ein führender Hersteller und Lösungspartner
bietet zahnriemen- und spindelgetriebene
Lineareinheiten für eine Vielzahl industrieller
Anwendungen an. Das Unternehmen hat seine
Linearachse für Reinraumanwendungen
weiterentwickelt und erneut erfolgreich für die
ISO-Klasse 1 zertifizieren lassen. Eine weitere
Achsbaureihe für mittlere Belastungen wurde
um ein Modell mit integriertem Haltesystem zur
Sicherung vertikaler Lasten ergänzt.
Bernd Klöpper, Leiter Marketing, RK Rose+Krieger GmbH, Minden
Für jede Anwendung die passende Linearachse anzubieten,
ist der Anspruch der RK Rose+Krieger GmbH. Das Unternehmen
aus dem ostwestfälischen Minden verfügt über
ein breites Portfolio, um kundenspezifische lineartechnische
Konstruktionen umzusetzen. Es gibt die Achsen in verschiedenen
Ausführungen, ob für gelegentliche Verstellungen bei
niedriger Einschaltdauer und Geschwindigkeit, ob für hohe Taktraten
und Wiederholgenauigkeit oder auch für hohe Positioniergenauigkeiten
und gleich förmige Bewegungsabläufe.
Die neue Generation der Profil-Lineareinheiten der beiden
Baureihen RK Duoline und RK Monoline enspricht dabei den
häufigen Anforderungen der Industrie: Die Achsen sind leicht,
dennoch äußerst stabil und energieeffizient. Durch das variable
Anbaukonzept für fast alle Motoren sind sie flexibel einsetzbar
und auf Wunsch auch in der Schutzart IP40 lieferbar. Mit der
Achsfamilie RK Duoline Clean gibt es auch zertifizierte Lineareinheiten
für Reinraumanwendungen der ISO-Klasse 1.
ABRIEBARMER MATERIALMIX
Basis der Reinraumeinheiten ist die High-end-Achse namens RK
Duoline, die in den Baugrößen 60 und 80 für den Rein raumeinsatz
optimiert wurde. Zu den Anpassungen gehören neben einem modifizierten
Führungsprofil und Umlenkungen ein besonders
abriebarmer Materialmix aus PU-Zahnriemen. Weitere Charakteristika
sind ein Edelstahlabdeckband sowie vernickelte oder
Edelstahl-Außenseiten und ein optionaler Unterdruckanschluss.
16 antriebstechnik 2024/09 www.antriebstechnik.de

LINEARTECHNIK
02
01
01 Das RK Safelock Haltesystem verhindert das ungebremste Absinken von
Führungsschlitten an schwerkraftbelasteten Lineareinheiten; rechts eingebaut
02 Robotergestütztes Handling- und Bearbeitungsportal – realisiert mit vier
Linearachsen vom Typ RK Duoline Z 80 Protect, einer rollengeführten Linearachse
RK Monoline Z 120 und Aluminiumprofilen aus dem Blocan-Baukasten
03
03 Die spindel- oder zahnriemengetriebenen Lineareinheiten der Baureihe
RK Duoline Clean sind für Reinräume der weltweit gültigen ISO-Klassen 1 bis 5
zertifiziert
Die Baureihe umfasst heute insgesamt acht spindel- und
zahnriemengetriebene Lineareinheiten, die bereits im
Jahr 2016 erfolgreich nach der Norm EN ISO 14644-1 getestet
wurden und die Zertifizierung für Reinräume der weltweit
gültigen ISO-Klassen 1 (RK Duoline Clean 60 S mit Unterdruckanschluss
bei 0,5 m/s) bis 5 erhielten (RK Duoline
Clean 80 Z ohne Unterdruckanschluss bei 0,5 m/s). Alle
erforderlichen Tests zum Nachweis der Reinraumtauglichkeit
wurden am Fraun hofer Institut für Produktionstechnik
und Automatisierung IPA in Stuttgart durchgeführt.
UPGRADE ERFOLGREICH ZERTIFIZIERT
„Zertifizierungen sind ein kostspieliges Unterfangen, das
man als Unternehmen nur in Angriff nimmt, wenn das Produkt
ein wirtschaftlicher Erfolg ist“, erklärt Lukas Göking,
Assistenz für Sonderprojekte bei RK Rose+Krieger. „Unsere
Reinraumachse RK Duoline Clean ist ein solches Produkt.“
Die zweite Zertifizierung im Jahr 2021 bestätigte die Ergebnisse
der ersten vollumfänglich: Die Achsen erfüllen
weiterhin alle Kriterien der Reinraum-ISO-Klasse 1, die
maximal 10 Partikel mit einer Größe von 0,1 µm pro Kubikmeter
zulässt. „Damit ist bewiesen, dass unsere Mitarbeiter
in der Konstruktion und Montage zuverlässig in der Lage
sind, Linearachsen für den Reinraum in einer gleichbleibend
hohen Qualität zu konstruieren und zu fertigen“, sagt
Göking.
Im Zuge der erneuten Zertifizierung erfuhr die Achse
auch ein Upgrade. Wie die reguläre RK Duoline verfügt sie
jetzt auch über Zentrierbohrungen in Schlitten und Endelementen.
Konstrukteure können damit bereits in der Entwicklungsphase
die Position von Nutzlasten festlegen.
Überdies muss der Anwender sein Wegmesssystem nicht
wieder neu anlernen, wenn er die Nutzlast austauscht.
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2024/09 17

LINEARTECHNIK
schwerkraftbelastete Achsen vor einem ungewollten Absinken
bewahrt werden müssen. „Unsere RK MonoLine MT wird vor
allem in Gantry-Systemen eingesetzt. Dabei ist eine Sicherung
der vertikalen Achse unabdingbar“, erläutert Göking. „Natürlich
könnten unsere Kunden auch eigene Sicherungssysteme entwickeln
oder woanders einkaufen. Doch mit RK Safelock bieten
wir ihnen eine nachgewiesenermaßen funktionierende und geprüfte
Lösung, die perfekt zu den Achsen passt.“
Zum Anbringen des Safelock-Sicherungselements wird jeweils
die oberste Nut des Achsprofils genutzt. Diese befindet sich unabhängig
von der Höhe des Profils immer im gleichen Abstand
zum Schlitten. Die Montage von Zubehörteilen aus dem umfangreichen
Programm für alle Profilachsen der Größe 80 ist ebenfalls
möglich. Angeboten werden unter anderem Klemmleisten, Zentriersätze,
Antriebs- und Synchronwellen sowie Motorbausätze.
04 Handlingportale für eine Leergutsortieranlage –
konstruiert aus Aluminium-Schwerlastprofilen und
Linearachsen vom Typ RK Duoline 160 Z
HOHE STEIFIGKEIT
Die kompakten, zahnriemengetriebenen Lineareinheiten der
RK Monoline Baureihe in den Baugrößen 40, 60, 80 und 120 überzeugen
mit einer hohen Leistungsdichte und einem sehr guten
Preis-Leistungs-Verhältnis. Sie wurden für wiederholgenaue
Pick-and-Place-, Palettier- sowie Be- und Entladevorgänge im
mittleren Belastungssegment ausgelegt und kombinieren hohe
Steifigkeit mit einem gleichmäßigem Laufverhalten. Die Wiederholgenauigkeit
liegt bei ± 0,1 mm. Eine Beschleunigung von bis
zu 20 m/s² ist möglich.
Seit einiger Zeit ergänzen Lineareinheiten mit Omega-Antrieb
die Baureihe. Die Achsen vom Typ RK Monoline MT basieren
ebenfalls auf einem Rollführungskonzept, unterscheiden sich allerdings
hinsichtlich des Antriebs von einer normalen RK Monoline:
Bei der MT-Ausführung läuft der Zahnriemen nicht um,
sondern ist jeweils an den Enden der Achse fixiert und wird im
Bereich des Führungsschlittens angehoben. In Kombination mit
durchbiegungsoptimierten Profilen in den Baugrößen 80,
80 x 120 und 80 x 160 ermöglicht die Konstruktion Hübe von bis
zu 12 m – bei gleichzeitig hohen Geschwindigkeiten sowie hohen
Positionier- und Wiederholgenauigkeiten.
Ein typisches Anwendungsbeispiel ist der Einsatz als Vertikalachse
in einem Mehrachssystem mit verfahrendem Grundprofil
und stillstehendem Schlitten. Auch als Gantry-Antrieb mit zwei
Vertikalachsen oder als Horizontalachse in Handlingportalen mit
hoher Nutzlast auf dem verfahrenden Schlitten ist die Achse hervorragend
geeignet. Weiterer Vorteil gegenüber herkömmlichen
Achsen mit umlaufendem Zahnriemen: Die Achse kann mit mehreren
Schlitten bestückt werden, was sie etwa für die Be- und Entladung
von Bauteilen in einer Montagestraße interessant macht.
MEHR SICHERHEIT FÜR VERTIKALACHSEN
Speziell für den vertikalen Einsatz wurde die RK Monoline MT
mit dem bewährten RK Safelock-Sicherungselement kombiniert.
Seit längerem steht Safelock ebenfalls für die Achsen der RK Duoline-Baureihe
zur Verfügung. Die Absturzsicherung erfüllt die
Forderungen der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG, nach der
BEREIT FÜR AKTUELLE ANFORDERUNGEN
Mit seinen modernen Aluminiumprofilachsen für das mittlere
und obere Belastungs segment erfüllt die Firma RK Rose+Krieger
die Wünsche der Industrie nach kompakten, leistungsstarken und
präzisen Linearachsen. Für kundenspezifische lineartechnische
Konstruktionen kann auf ein vielseitiges Produktprogramm zurückgegriffen
werden, das auch hohen Reinraumanforderungen
und der Maschinensicherheit gerecht wird.
Bilder: RK Rose+Krieger
www.rk-rose-krieger.com
DIE IDEE
„Unsere RK Duoline ist eine wahlweise
spindel- oder zahnriemengetriebene
Hochleistungsachse für
das obere Belastungssegment mit
innenliegender Führung, hohem
Wirkungsgrad und geringem
Leerlaufmoment. Die durch ein
Edelstahlband geschützten High-
End-Einheiten der Baureihe sind
besonders wartungsarm. Sie
basieren auf speziellen Aluminiumprofilen
und sind durch ihren
einheitlichen modularen Aufbau sehr
flexibel und vielseitig einsetzbar.
Kugelschienenführungen in den
Laufwagen ermöglichen eine hohe
Tragfähigkeit, Dynamik und Lebensdauer.
Ein variables Motorkonzept
und ein optional erhältliches
integriertes Wegmesssystem runden
die technische Ausstattung ab.“
Lukas Göking, Assistenz Sonderprojekte,
RK Rose+Krieger GmbH,
Minden
18 antriebstechnik 2024/09 www.antriebstechnik.de

NEUE GETRIEBEBAUGRÖSSEN FÜR MEHR FLEXIBILITÄT
Nord Drivesystems hat sein Portfolio für die
Konstruktion von Hubwerken erweitert und bietet
das robuste Stirnradgetriebe Maxxdrive XD in
zusätzlichen Baugrößen an. Das Industriegetriebe
ist nun mit Achsabständen von bis zu 1.281 mm
konfigurierbar. Dadurch können Hubantriebe für
Krananwendungen noch wirtschaftlicher und
passgenauer dimensioniert werden, so der Hersteller.
Diese Stirnradgetriebe bauen auf das bewährte
Blockgehäuse-Prinzip und wurden speziell für schwere Lasten optimiert. Sie decken einen
Drehmomentbereich von bis zu 282.000 Nm ab. Durch die gestreckte Anordnung der
Getriebestufen verfügt das Gehäuse über einen großen Achsabstand, welcher einen
U-förmigen Antriebsaufbau ermöglicht. Bei Hubwerksantrieben können so die Seiltrommel
und der Motor problemlos auf der gleichen Getriebeseite angeordnet werden. Protea, ein
polnischer Hersteller von Hebesystemen, setzt Maxxdrive XD-Stirnradgetriebe mit 18,5 kW
Leistung beispielsweise für Hubwerke an Brückenkranen ein, die unter anderem Strohballen
bei der Biogas-Herstellung transportieren.
www.nord.com
Technologie für jede
Präzisionanwendung
Individuell bis ins kleinste Detail
PRÄZISIONS-DOPPELROHR-LINEAREINHEITEN
Noch präziser, reibungsärmer und dynamischer: So
beschreibt Ganter seine neuen Präzisions-Doppelrohr-
Lineareinheiten. Dahinter verbirgt sich ein System, das
zahlreiche Varianten bezüglich der Führungen, Hübe,
Spindelarten, Schlittengrößen und Werkstoffe versammelt.
Alle neu entwickelten Versionen ermöglichen
somit deutlich wartungsärmere und wiederholgenauere
Kinematiken, die auch unter Last dauerhaft geringe
Verstellkräfte erfordern. Die Endstücke und die beiden
Rundführungen werden mittels einer raffinierten
Innenspreizmechanik so fixiert, dass sowohl Abstand als
auch Parallelität exakt gewährleistet sind. Zusammen
mit dem zwei- oder vierfach gelagerten Schlitten
resultiert daraus ein minimales Laufspiel, was die Nutzung für Anwendungen mit hohen
Präzisionsanforderungen ermöglicht. Bei Bedarf lässt sich die Spindel per integrierter
Klemmung gegen ungewolltes Verdrehen sichern. Alle Lineareinheiten können in den
Werkstoff-Kombinationen Aluminium-Stahl oder Aluminium-Edelstahl mit einem oder zwei
Einzel- bzw. Doppelschlitten geordert werden. Der Antriebszapfen der Spindel kann
wahlweise ein- oder beidseitig vorhanden sein, die Zapfenlänge richtet sich nach der
jeweiligen Bestückung.
www.ganternorm.com
FRIKTIONSGELENKE FÜR SCHWENKARMSYSTEME
Norelem erweitert sein Sortiment um Friktionsgelenke
in verschiedenen Ausführungen. Damit
lassen sich individuelle Schwenkarmsysteme an
Montage- und Industriearbeitsplätzen realisieren.
Sie werden als Einzel-, Doppel- oder als Anschluss-
Friktionsgelenk angeboten, wobei das Reibmoment
in sechs Abstufungen von 0,5 bis 15 Nm fest
eingestellt ist. Um den Schwenkarm optimal auf
den Arbeitsplatz einzustellen, können Gelenke mit
unterschiedlichen Reibmomenten kombiniert
werden. Es gibt darüber hinaus auch Ausführungen mit frei einstellbarem Reibmoment.
Hier kann die Friktion über eine Stellschraube nahezu stufenlos eingestellt werden. Sehr
lange und stark belastete Schwenkarme können mit einem festen Drehmoment von bis zu
15 Nm dauerhaft in der gewünschten Position gehalten werden. Die Gelenke sind für die
gängigen Aluminiumprofile Typ I und Typ B im Rastermaß 40 und 45 mm erhältlich und
können längs, quer oder stirnseitig am Profil befestigt werden.
www.norelem.de
Spezifische Materialien
• Edelstahl oder beschichtete
Ausführungen
• Standard, individuell oder ohne
Schmiermittel
• Keramik-, Stahl- oder Edelstahlkugeln
Individuellen Design
• kundenspezifisch oder nach
ISO-Norm
• Spezielle Genauigkeitsklassen
• Individuelle Lagerzapfen
Anwendungspezifisch
• Umgebung EuV, Vakuum,...
• Einstellung von Spiel und
Vorspannung
• Anwendungsangepasste
Abstreifertechnologie
Mehr Informationen
finden Sie unter:
10. - 14. September
Halle 2 | Stand 2C30
www.steinmeyer.com

LINEARTECHNIK
GEWINDETRIEBE
PRÄZISE IM ORBIT
UND AM GLEIS
Ob Kugelgewindetriebe oder Gleitgewindetriebe: Ein führender
Hersteller aus der Schweiz zeigt, was seine im Kaltrollverfahren
hergestellten Gewindetriebe in den unterschiedlichsten Anwendungen
leisten. Hierbei überzeugen die mechanischen Antriebslösungen durch hohe
Präzision, Effizienz und Zuverlässigkeit, sei es beim Andocken an die
Internationale Raumstation, beim Öffnen der Zugtür oder sogar beim
optimalen Pressen des Kaffeepulvers für einen verfeinerten Espressogenuss.
Dockt ein Raumfahrzeug
an der ISS an,
sind drei starke und
korrosionsbeständige
Kugelgewindetriebe
von Eichenberger mit
im Spiel
Energie- und Ressourceneffizienz sowie Lärm- und Schadstoffreduktion:
Auch ein vermeintlich einfaches mechanisches
Antriebselement wie ein Gewindetrieb muss sich
heutzutage immer ehrgeizigeren Anforderungen stellen.
Für die Eichenberger Gewinde AG aus Burg in der Schweiz heißt
das: minimaler Materialeinsatz für größtmögliche Leistung. Kugelgewindetriebe
gehören in vielen Branchen zu den am häufigsten
genutzten Antriebssystemen. Die Vorteile liegen in ihrem
hohen Wirkungsgrad und ihrer Energieeffizienz. Sie kommen
überall dort zum Einsatz, wo Dreh- in Linearbewegungen umgewandelt
werden und umgekehrt. Die maßgeschneiderten Kugelgewindetriebe
werden beispielsweise in der Medizintechnik in
Dialysegeräte oder im Luft- und Fahrzeugbau in Flugzeugsitzen,
Lkw-Kupplungen, Bus- und U-Bahntüren eingesetzt. Des Weiteren
findet man sie in der Gebäudetechnik unter anderem für
Überdachungssysteme oder in der Textilindustrie in Stick- und
Webmaschinen. Sie sorgen aber auch für den einwandfreien Be-
Sebastian Lermen, Head of Business Development and Marketing,
Eichenberger Gewinde AG, Burg (Schweiz)
trieb unterschiedlicher Apparate, wie zum Beispiel in Bolzensetzgeräten,
die in der Bauindustrie verwendet werden.
Seit seiner Gründung im Jahr 1953 entwickelt Eichenberger gemeinsam
mit seinen Kunden individuelle Lösungen nach Maß.
Die Kernkompetenz liegt in der Kaltumformung der Gewindetriebe.
Die Gewindetriebe erfüllen dadurch sehr hohe Anforderungen
an die Belastbarkeit und Laufruhe.
GEWINDEWALZEN MACHT DEN UNTERSCHIED
Ein Gewinde wird erzeugt, indem ein Werkstück unter enormer
Krafteinwirkung zwischen zwei sich drehenden Rollwerkzeugen
verformt wird. Das Gewinderollen im Kaltrollverfahren, oder auch
Gewindewalzen genannt, sorgt für eine lange Lebensdauer und
eine hervorragende Laufruhe der Gewindetriebe. Anders als beim
Schleifen, Fräsen, Wirbeln oder Drehen, werden beim Gewindewalzen
die Längsfasern des Materials nicht zerschnitten, sondern
umgelenkt und dabei verdichtet. So entsteht eine komprimierte,
glatt rollierte, äußerst belastbare kerbfreie Oberfläche, die für eine
lange Lebensdauer der Spindel erforderlich ist. Was Gewindetriebe
technisch möglich machen, zeigt sich in den unterschiedlichsten
Anwendungen, wie im Folgenden exemplarisch dargestellt.
20 antriebstechnik 2024/09 www.antriebstechnik.de

LINEARTECHNIK
HOCHBELASTBAR UND PRÄZISE
Carry ist ein nahezu verschleißfreier Kugelgewindetrieb
für Anwendungen, die große Lasten bei
geringem Energieverbrauch bewegen müssen.
Durch bis zu überquadratische Gewindesteigungen
sind besonders hohe Verfahrgeschwindigkeiten
möglich. Die kaltverformten Produkte
glänzen durch Robustheit, Präzision, Stärke,
Effizienz und Laufruhe. Der Kugelgewindetrieb
schafft es, bei einem Spindeldurchmesser von nur 4 mm
die 1000-fache Belastung des Eigengewichts zu bewältigen.
Drei starke, korrosionsbeständige Kugelgewindetriebe vom
Typ Carry meistern beispielsweise das Andocken eines Raumfahrzeugs
an der ISS im Orbit. Sie bilden das Herzstück im Innern
des Ankopplungssystems. In der Luft- und Raumfahrt gilt
Zuverlässigkeit als oberstes Gebot. Extreme Bedingungen im
erdnahen Weltraum erfordern kompromisslose Robustheit und
Belastbarkeit. Und ebenso wichtig ist die minutiöse Genauigkeit.
Die Speedy-Steilgewindespindeln überzeugen bei Lösungen
mit niedrigen Drehzahlen und zugleich sehr hohen Verfahrgeschwindigkeiten.
Extreme Steigungen bis zum sechsfachen
Durchmesser erfüllen zudem höchste Ansprüche an eine effiziente
Umsetzung von Linear- in Drehbewegungen.
Sie eignen sich etwa für die Regelung in der Gebäudetechnik.
Die Steilgewindespindel Speedy kann schwere, sensorgesteuertere
Beschattungselemente bei modernen Gebäudefassaden positionieren.
Sicht-, Licht- und Wärmeschutz werden automatisch
und präzise den Witterungsverhältnissen angepasst. Die im Beschattungssystem
integrierten Steilgewindespindeln setzen ein
gewaltiges Spindelsteigungsverhältnis um, und zwar mit hohen
Verfahrgeschwindigkeiten, die wiederum sehr niedrige Drehzahlen
zulassen. Dadurch ist eine langsame und effiziente Drehbewegung
der Spindel möglich, die Schwingungen verhindert. Die
Kunst bestand unter anderem darin, die Präzision, den Rundlauf
und die Geradheit entlang der Gewindestange hervorzubringen.
VIBRATIONSFREI UND EFFIZIENT
Leichtgewindespindeln
müssen auf engstem
Raum hohe Kräfte
aufnehmen können,
wie zum Beispiel bei
Türsystemen für
Hochgeschwindigkeitszüge
eignet sie sich besonders für Türsysteme
in Hochgeschwindigkeitszügen, die
bei über 300 km/h hohen Kräften ausgesetzt
sind und zudem Wind und Wetter sowie vielfachem Öffnen und
Schließen über Jahre hinweg standhalten müssen. Die Leichtgewindespindeln
müssen unter engsten Platzverhältnissen die
große Kraftanstrengung, Robustheit, Präzision und Verlässlichkeit
garantieren. Das Kippmoment wird über den Außendurchmesser
der Spindel aufgefangen, was für einen reibungslosen
Betrieb sorgt und ein Verklemmen der Türen verhindert.
Bilder: Aufmacherbild: 3dsculptor – stock.adobe.com; Zugtür in Bild 02:
rdnzl – stock.adobe.com; Gewindetriebe-Bilder 01 und 02: Eichenberger
www.eichenberger.com
DIE IDEE
Die Rondo-Rundgewindespindeln erreichen durch ihr Rundgewindeprofil
einen überdurchschnittlich hohen Wirkungsgrad bei
zugleich hoher Laufruhe. Sie sind eine interessante Alternative zu
herkömmlichen Trapezgewindespindeln. Die Rundgewindespindeln
laufen ohne Vibrationen, verfügen über eine lange Lebensdauer
und sind auch in Aluminium erhältlich. Letzteres ist etwa
für Anwendungen wie Kernspintomografen essenziell. Magnetfelder
werden durch Gleitspindeln aus Aluminium oder speziellen
nicht magnetischen Stählen nicht beeinflusst. Die Rund- und
Steilgewindetriebe Rondo und Speedy werden daher auch in solchen
anspruchsvollen Medizintechnik-Anwendungen eingesetzt.
Verwendet werden die Rundgewindespindeln aber auch zum
optimalen Pressen des Kaffeepulvers in Vollautomaten. Zwei seitlich
angeordnete, robuste Rundgewindespindeln vom Typ Rondo
führen den Presstempel. Der Puck muss gleichmäßig mit einer
Kraft von mehr als 1200 N gepresst werden und dies möglichst mit
einer hohen Wiederholgenauigkeit für gleichbleibende Qualität.
Die präzisen Rundgewindespindeln sorgen für eine gleichmäßige
und konstante Krafteinbringung über die gesamte Oberfläche.
Materialien bestimmen den Fortschritt. Das gilt auch für Gewindetriebe.
Die leichtgewichtige Easy-Spindeleinheit besteht
aus einer gerollten Aluminiumspindel mit widerstandsfähiger
Hartanodisierung und einer Mutter aus Hochleistungs-Technopolymer.
Die Spindeln werden bevorzugt bei starken Temperaturschwankungen
und in belasteten Umgebungen eingesetzt und
erreichen Wirkungsgrade von über 80 Prozent.
Dank der speziellen Gewindegeometrie ist die Spindeleinheit
unempfindlich gegen Schmutz sowie Kippmomente. Dadurch
„Eichenberger unterstützt seine
Kunden bei der Realisierung der
perfekten Antriebslösung – von der
ersten Idee bis zur Serienfertigung.
Unsere Spezialisten erkennen
Optimierungspotenziale und finden
den optimalen Gewindetrieb für die
gewünschten Anforderungen – oder
wir entwickeln gemeinsam mit dem
Kunden eine individuelle Lösung und
fertigen diese nach Maß an. Durch
die enge Verknüpfung von Entwicklung,
Produktion und Qualitätsmanagement
können wir dabei auch
hochspezifische Sonderlösungen
realisieren – wettbewerbsfähig und
mit kurzer Time-to-Market.“
Thomas Haller, Head of Sales,
Eichenberger Gewinde AG, Burg
(Schweiz)
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2024/09 21

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN
KETTENANTRIEBE IM KLÄRWERK
STÖRUNGSFREIER BETRIEB
Weniger Ausfallzeiten am Vorklärbecken: Das Technische Betriebszentrum
Flensburg hat in einem Klärwerk ein Becken umgerüstet. Ein zuverlässiges Ketten-
Antriebssystem bewegt nun die 7 m breite Räumerbrücke. Zuvor wurden
Stahlseile verwendet, die sich immer wieder an den Umlenk- und Antriebsrollen
verkanteten. Im Winter setzte sich Schnee und Eis an den Seilen fest. Der Beitrag
zeigt Vorteile von Rundstahlketten gegenüber Seil, Zahnstange und Zahnrad.
Burkhard Andersen leitet die Abteilung 4.3 Instandhaltung
beim Technischen Betriebszentrum (TBZ) Flensburg. Er
berichtet: „Wir hatten in der Vergangenheit viele ungeplante
Ausfälle an unserer Räumerbrücke in einem unserer
Vorklärbecken.“ Steht die Räumerbrücke still, setzt dies ein
aufwendiges Prozedere in Gang.
„Wir müssen das komplette Becken leeren – wir sprechen hier
von 880 m 3 Wasser. Außerdem muss der vordere, abgedeckte Bereich
des Beckens entlüftet werden. Das zusammen nimmt einen
Tag in Anspruch, plus einen weiteren Tag für die Reparaturen“,
erläutert Andersen. „Der Knackpunkt ist aber: Ein Becken mit
solchen Wassermengen können wir nicht einfach entleeren, sondern
wir müssen vorab den Grundwasserspiegel absenken. Die
Grundwasserhaltung kann ein bis zwei Wochen dauern.“ Der
Prozess zur Instandsetzung der Räumerbrücke kann also bis zu
zweieinhalb Wochen in Anspruch nehmen.
Sabrina Deininger, Redakteurin, Jensen Media GmbH, Memmingen
im Auftrag der RUD Ketten Rieger & Dietz GmbH u. Co. KG, Aalen
Kein Wunder, dass Andersen und sein Team sich viele Gedanken
gemacht haben, wie sie die Anlagensicherheit an der Räumerbrücke
verbessern können. Als alternative Lösung setzte man auf
Tecdos Pi-Gamma. Das innovative 2-in-1 Ketten- und Antriebssystem
der RUD Ketten Rieger & Dietz GmbH u. Co. KG aus dem
baden-württembergischen Aalen sorgt nun für mehr Anlagensicherheit
am Klärbecken. Es basiert auf einer Rundstahlkette.
KLÄRWERK IN DER STADT
Das Klärwerk liegt in der Stadt, in der Nähe des Stadions, direkt
am Ufer mit Blick auf die Flensburger Förde. Der zentrale Standort
bringt zwei große Herausforderungen mit sich: beschränkte
Platzverhältnisse und einen besonders sensiblen Umgang mit
der Geruchsbelastung. Andersen erläutert: „Wir liegen mitten in
der Stadt und sind daher keine typische Kläranlage. Aufgrund
unserer Lage und unserer Platzverhältnisse haben wir auch zweieinhalb-
bis dreimal so viel Technik verbaut als herkömmliche
Kläranlagen.“
Das Klärwerk hat eine Ausbaugröße von 224.000 EW (Einwohnergleichwert)
und reinigt pro Jahr rund 10,5 Mio. m3 Abwasser
22 antriebstechnik 2024/09 www.antriebstechnik.de

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN
aus der Stadt Flensburg und den Randgemeinden. Das Abwasser aus dem
insgesamt 562 km langen Kanalnetz gelangt, nachdem es durch Zulauf,
Rechen und Sandfang geflossen ist, in eines der vier Vorklärbecken des
Klärwerks.
KETTEN-ANTRIEBSSYSTEM
Im vorderen Bereich des rechteckigen Vorklärbeckens findet die Grobentschlammung
mittels Längsschildräumer statt. In drei der Becken läuft
dieser noch an Drahtseilen. In einem hingegen ist seit Anfang 2022 das
Ketten-Antriebssystem Tecdos Pi-Gamma im Einsatz. Das 2-in-1 Komplettsystem
bewegt die 7 m breite Räumerbrücke auf einer Länge von rund 20 m
mit einer Räumgeschwindigkeit von 1,8 m/min vor und zurück. „Das neue
Antriebssystem läuft vom ersten Tag an völlig problemlos und störungsfrei“,
berichtet Andersen.
Das Komplettsystem Tecdos Pi-Gamma eignet sich für horizontale und
vertikale Anwendungen mit einer festen Kettenumlenkung von 180 Grad
oder einer flexiblen Umlenkung von 90 bis 180 Grad. Ein Getriebemotor von
SEW-Eurodrive, zwei Endbefestigungen TEC6, zwei Radblöcke Pi-Gamma
TEC6 sowie je eine 39 m lange Premium-Rundstahlkette TEC6 rechts und
links im Becken sorgen für einen störungsfreien Antrieb der Räumerbrücke.
Die Rundstahlkette ist die Basis des Antriebssystems und auf eine Betriebslast
von 6 kN ausgelegt.
RESISTENT UND SELBSTREINIGEND
Die Rundstahlkette läuft circa 80 cm oberhalb der Wasserober fläche und ist
damit allen Einflüssen des Abwassers ausgesetzt. „Die Zusammensetzung
des Abwassers lässt sich nicht immer genau bestimmen und kann aggressive
Medien, wie Reinigungsmittel aus der Industrie oder auch brennbare Mittel
enthalten“, erklärt Andersen. Die Premium-Rundstahlkette ist einsatzgehärtet
und auch bei vergleichsweise aggressiven Medien hochverschleißfest und
langlebig.
Auch Schnee und Eis können der Kette nichts anhaben. Eis, das sich im
Winter durch kondensierten Wasserdampf im Vorklärbecken an der Kette gebildet
hat, bricht bei dem Kettenantrieb auf und fällt ab. „Unsere Kette reinigt
sich somit selbst. Kläranlangenbetreiber können auf Heizstrahler am Klärbecken
und den Einsatz von Taumitteln verzichten“, erläutert Rupert Wesch,
Leiter Anwendungstechnik bei RUD und betont, das schone nicht nur die
Umwelt, sondern auch den Geldbeutel.
KETTENLÄNGUNG KOMPENSIEREN
Die einzige Herausfordeung für die Kette sind die Temperaturunterschiede
von bis zu 30 °C im Winter und Sommer. Im Winter zieht sich die Kette zusammen,
im Sommer längt sie sich. Wesch und sein Team haben eine Kettenlängung
von 15 cm errechnet, die durch Temperatur, den Kettendurchhang und
die Betriebskräfte entsteht. Diese Unterschiede werden mittels einer speziell
konstruierten Federspannung ausgeglichen, die in einer der Werkstätten auf
dem Kläranlagengelände entwickelt wurde. „Für die Berechnung der Längenausdehnung
und der Kräfte, die die Federn aufnehmen müssen, standen wir
im engen Austausch mit den Spezialisten von RUD“, erzählt Andersen.
GROSSES POTENTIAL
Insgesamt über 9.000 kommunale Abwasserbehandlungs anlagen in Deutsch ­
land zählte die Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und
Abfall e. V. (DWA) im Jahr 2020 in ihrem Leistungsnachweis kommunaler
Kläranlagen. Wesch sieht hier ein großes Optimierungspotenzial: „Für den
Einsatz in rechteckigen Klärbecken sind unsere Tecdos-Lösungen immer eine
gute Option. Im Vergleich zu Seil, Zahnstange und Zahnrad ist der Antrieb
mit einer Rundstahlkette die beste Alternative – nicht nur technisch, sondern
auch wirtschaftlich.“
Bilder: TBZ
www.rud.com
01
02
01 Für horizontale, ansteigende und vertikale
Anwendungen: Das Antriebssystem Tecdos Pi-Gamma
bewegt die 7 m breite Räumerbrücke auf einer Länge
von rund 20 m zuverlässig vor und zurück
02 Hält die Kette auf Spannung: Eine speziell vom
TBZ Flensburg konstruierte Federspannung gleicht
eine Kettenlängung von 15 cm aus
DIE IDEE
„Wir haben insgesamt vier Vor -
klär becken in unserem Klärwerk
und alle wurden im Jahr 2004 mit
neuen Längsschildräumern ausgestattet,
die an Drahtseilen liefen.
An einem Becken hat sich das neue
Ketten-Antriebssystem von RUD
bereits bewährt. Daher werden wir
auch die anderen drei bestehenden
Becken umrüsten, und zwar im
Zuge der jährlichen Revision.
Die Umbau arbeiten dazu sind
bereits angestoßen.“
Burkhard Andersen, Leiter
Instandhaltung, TBZ Flensburg
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2024/09 23

UMRICHTERTECHNIK
GESCHWINDIGKEIT UND LEISTUNG
MULTILEVEL-TECHNOLOGIE IN
THEORIE UND PRAXIS
Ob motorisch oder generatorisch betrieben: Bei hohen Drehzahlen und großen
Ausgangsleistungen stoßen konventionelle Umrichter an ihre Grenzen.
Gerade bei erneuerbaren Energien oder in der Druckluftversorgung müssen
oft hohe Drehfeldfrequenzen unterstützt werden, wie etwa für Turbogebläse
zur Belüftung der Belebungsbecken von Kläranlagen. Ein Hersteller von
Frequenzumrichtern für Hochgeschwindigkeitsmotoren setzt dafür auf die
Dreilevel-Technologie. Der Beitrag erläutert Funktionsweise und Anwendungen.
Die meisten Frequenzumrichter, welche heute in der Antriebstechnik
eingesetzt werden, basieren auf der Zwei-
Level-Technologie. Diese Umrichter wandeln die aus
der Netzwechselspannung vorab gleichgerichtete DC-
Spannung in eine Wechselspannung mit variabler Frequenz und
Amplitude um, um damit Motoren mit regelbarer Drehzahl anzutreiben.
Die Erzeugung der Wechselspannung erfolgt mit
wechselnder Polarität – Plus und Minus – auf zwei Stufen oder
Levels. Häufig wird dazu die Puls-Weiten-Modulation (PWM)
eingesetzt.
Markus Finselberger, Leiter Vertrieb
Antriebselektronik, Sieb & Meyer AG, Lüneburg
Multilevel-Umrichter haben mindestens eine weitere Spannungs-Zwischenstufe,
was eine deutlich andere Endstufentopologie
erfordert. Ein dreiphasiger Zweistufenumrichter be nötigt
sechs elektronische Leistungsschalter (Transistoren). Bei einem
Umrichter mit drei Spannungsstufen sind es bereits zwölf. Mehrstufige
Umrichter ermöglichen unter anderem eine signifikante
Effizienzsteigerung von Strömungsmaschinen, wie etwa Turboverdichtern
und -kompressoren in der Abwasseraufbereitung,
von rotierenden Energiespeichern (Flywheels) sowie von ORC-
Anlagen zur Verstromung von Restenergie.
Die Effizienz dieser Systeme steigt mit ihrer Drehzahl. Für Leistungen
von über 100 kW und Drehfeldfrequenzen bis 2.000 Hz
gab es bisher jedoch kaum Umrichter, was besonders für die
sensorlose Regelung von Synchronmotoren gilt. Die Multilevel-
Technologie schließt nun diese Lücke.
24 antriebstechnik 2024/09 www.antriebstechnik.de

UMRICHTERTECHNIK
01
01 Umrichterbedingte Rotorverluste
sinken signifikant durch drei
Spannungsstufen und die höhere
Schaltfrequenz; der Rippelstromanteil
wird auf 10 Prozent reduziert
02 Die SD4M-Serie liefert dank
Dreilevel-Technologie Schalt -
frequenzen von bis zu 32 kHz für
eine hohe Stromqualität und
geringe Motorverluste
MOTORLEISTUNG ÜBER DIE DREHZAHL
In den genannten Anwendungen werden Hochgeschwindigkeitsmotoren
(HG-Motoren) eingesetzt, die ihre Leistung über die
Drehzahl und nicht über das Drehmoment generieren. Näherungsweise
gilt: Das Rotorvolumen verändert sich analog zum
Kehrwert der Drehzahlerhöhung. Bei einer Verzehnfachung der
Drehzahl verringert sich das Rotorvolumen auf ein Zehntel. Daraus
resultiert eine eingeschränkte Wärmeabfuhr. Dieser negative
Aspekt verstärkt sich, wenn die Motoren im Vakuum oder in Gasen
mit geringer Wärmeleitfähigkeit betrieben werden, wie etwa
bei einem Flywheel. Frequenzumrichter müssen die Motorverluste
und die Wärmeentwicklung so gering wie möglich halten.
MOTORDESIGN FÜR HOHE DREHZAHLEN
Auch die Motorkonstruktion muss an das von der Anwendung geforderte
Verhältnis von Leistung zu Drehzahl angepasst werden.
Dabei sind die zulässige Umfangsgeschwindigkeit des Rotors und
die biegekritischen Frequenzen der Welle zu beachten. Für einen
Synchronmotor mit 100 kW bei 60.000 U/min bedeutet dies: Die
benötigte Leistungsdichte kann nur mit einem 4-poligen Motordesign
realisiert werden. Ein 2-poliges Design würde aufgrund
der ungünstigeren Magnetfeldverteilung und der damit verbundenen
unsymmetrischen Magnetausnutzung ein um den Faktor
1,5 größeres Rotorvolumen erfordern. Die daraus resultierende
Länge der Welle wäre wegen biege kritischer Frequenzen jedoch
nicht realisierbar. Der Betrieb mit 60.000 U/min erfordert daher
eine Drehfeldfrequenz von 2.000 Hz statt 1.000 Hz, was nur mit einem
Hochgeschwindigkeitsumrichter möglich ist.
VERLUSTE DURCH HOCHFREQUENTE
STROMANTEILE
02
Bisher wurden hier Zweilevel-Frequenzumrichter mit PWM eingesetzt.
In Abhängigkeit von der verwendeten Schaltfrequenz
und der Induktivität des Motors ergibt sich hierbei jedoch eine
schaltfrequente Welligkeit (Stromrippel) des Motorstroms: Die
wirksame Motorinduktivität sinkt bei HG-Motoren mit zunehmender
Drehzahl und die Glättung der Stromrippel nimmt proportional
ab. Die hochfrequenten Stromanteile verursachen
Schützen Sie die Umwelt und erhöhen Sie
gleichzeitig Ihre Flexibilität mit dem
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UMRICHTERTECHNIK
nicht vernachlässigbare Zusatzverluste im Motor, die zu einer
vermehrten Wärmeentwicklung und Lagerbelastung führen. Diese
müssen für einen sicheren Betrieb reduziert werden. Die
Grenztemperaturen von Synchronrotoren liegen zwischen circa
90 bis 150 °C.
Verfügbare Zweilevel-Frequenzumrichter bieten im Leistungsbereich
ab 100 kW standardmäßig zulässige Schaltfrequenzen
von 4 oder 6 kHz. Denn für eine Zwischenkreisspannung bis
600 V werden Halbleiterschalter (IGBTs) mit einer Sperrspannung
von 1.200 V benötigt.
Höhere Schaltfrequenzen sind aus technischen und wirtschaftlichen
Gründen nicht sinnvoll: Die daraus resultierenden höheren
Schaltverluste führen zu einer überproportionalen Erwärmung
und reduzieren die Stromtragfähigkeit. Dementsprechend
ist eine effektive Drehfeldfrequenz von maximal 600 bis 800 Hz
möglich, da die PWM-Frequenz zur Realisierung eines annähernd
sinusförmigen Ausgangsstroms das 8- bis 10-fache der
Drehfeldfrequenz betragen sollte.
HOHE SCHALTFREQUENZEN, GERINGE VERLUSTE
Dreilevel-Frequenzumrichter ermöglichen höhere Schaltfrequenzen,
da die einzelnen Halbleiterschalter nur noch die
halbe Zwischenkreisspannung in Höhe von 300 V schalten. Somit
können Halbleiter mit einer Sperrspannung von 600 V verwendet
werden. Diese Halbleitertypen haben signifikant bessere Schalteigenschaften.
Trotz Schaltfrequenzen von bis zu 32 kHz ist die
resultierende Verlustleistung so besser beherrschbar und es entstehen
nur geringe umrichterbedingte Verluste im Rotor.
Entscheidenden Einfluss auf die Motorverluste hat neben der
PWM-Schaltfrequenz auch der Spannungshub, welcher mit dem
PWM-Muster auf die Motorwicklungen beaufschlagt wird. Dieser
halbiert sich mit dem Einsatz der Dreilevel-Technologie, was in
erster Näherung auch den Stromrippel nochmals um die Hälfte
verringert. Daraus resultieren wiederum ein wesentlich reduzierter
Wärmeeinträge im Rotor.
Bei gleicher PWM-Frequenz lassen sich durch Dreilevel-Umrichter
die im Rotor entstehenden Verluste um bis zu 75 Prozent
verringern. Auf Motorfilter oder Glättungsdrosseln kann daher
bei vielen Anwendungen verzichtet werden. Dies reduziert auch
Gewicht, Platzbedarf und Kosten. Außerdem wird der Gesamtwirkungsgrad
erhöht.
SCHÜTZT DIE STATOR-ISOLATION
Die Dreilevel-Technologie löst auch das häufig gefürchtete Teilentladungsproblem.
Darunter versteht man die schleichende
Zerstörung der Isolation des Stators durch Spannungsspitzen am
Motor. Erzeugt werden sie durch Schaltflanken der Leistungstransistoren
in modernen Umrichtern. Kommt es zur vollständigen
Zerstörung der Isolation, ist der Motor bleibend geschädigt.
Relevant für diesen Effekt ist neben der Länge der Motor leitung
in erster Linie die Amplitude der Spannungssprünge. Da ein
Dreilevel-Umrichter bei jedem Schaltvorgang nur 50 Prozent der
Spannungsamplitude nutzt, wird das Teilentladungsproblem
selbst bei längeren Motorleitungen deutlich verringert und kann
in den meisten Fällen komplett vernachlässigt werden.
HOHE STROMQUALITÄT
Bei der Entwicklung der SD4M-Serie hat Sieb & Meyer Erprobtes
mit neuester Regelungs- und Kommunikationstechnik kombiniert.
Die Dreilevel-Technologie liefert in der Kombination mit
geräteabhängigen Schaltfrequenzen bis zu 32 kHz eine sehr gute
Stromqualität und sorgt so für geringe Motorverluste und einen
hohen Wirkungsgrad. Die Gerätevarianten stehen für einen Leis-
tungsbereich von 70 bis 490 kW respektive für einen Nennstrom
von 120 bis 800 A zur Verfügung.
Über die standardmäßig verfügbare Multiprotokoll-Echtzeit-
Ethernet-Schnittstelle (unter anderem EtherCAT oder Profinet
IO) ist eine einfache Implementierung des Umrichters in die
übergeordnete Steuerung möglich. Die Gerätevarianten mit DC-
Versorgung lassen sich über ein externes rückspeisefähiges Netzteil
optimal betreiben. Für alle Gerätevarianten ist eine NRTL/
CSA-Zertifizierung beantragt. Damit können sie ohne zusätzliche
Abnahme in Maschinen für den US-amerikanischen Markt
integriert werden.
Bilder: Sieb & Meyer
www.sieb-meyer.de
DIE IDEE
„Unsere Multilevel-Frequenzumrichter
unterstützen Anwendungen, die
hohe Drehfeldfrequenzen erfordern.
Sie ermöglichen unter anderem eine
deutliche Effizienzsteigerung von
Turboverdichtern oder Kompressoren,
die beispielsweise in der
Abwasseraufbereitung eingesetzt
werden. Wichtige Vorteile der
Technologie sind die hervorragende
Stromqualität, die geringe Verlustleistung
und die geringe Rotorerwärmung.
Dadurch erhöht sich nicht
nur der Gesamtwirkungsgrad
deutlich, auch Isolationen werden
weniger beansprucht und halten
länger als bei herkömmlichen
Umrichtern mit nur zwei Spannungsstufen.
Unsere aktuelle
Baureihe SD4M mit Dreilevel-
Technologie macht viele Anwendungen
mit hochdrehenden Motoren in
der Industrie- und Umwelttechnik
effizienter und hilft so effektiv
Kohlendioxid einzusparen.“
Markus Finselberger, Leiter
Vertrieb Antriebselektronik,
Sieb & Meyer AG, Lüneburg
26 antriebstechnik 2024/09 www.antriebstechnik.de

FREQUENZUMRICHTER FÜRS METALLRECYCLING
Mithilfe moderner Antriebstechnik von
Mitsubishi Electric kann beim Metallrecycling
durch Kosteneinsparungen und
Produktivitätssteigerung ein großer Return
on Investment (ROI) erzielt werden.
Energiefressende Bestandsanlagen lassen
sich beispielsweise problemlos mit
wartungsarmen Frequenzumrichtern mit
Drehstromasynchronmotoren nachrüsten.
Die flexible Regelung durch den TMdrive oder die Serie FR-A800 sowie FR-F800
ermöglicht in den Anlagenbereichen eine höhere Motorauslastung ohne Überlast
und einen Betrieb der Anlage im Optimalbereich. Hiervon profitiert nicht zuletzt
die Lebensdauer der Anlagenkomponenten. Mit seinem „Asset Portal“ bietet
Mitsubishi Electric außerdem Lösungen zur Erfassung und Analyse von Betriebsdaten.
Diese Informationen können genutzt werden, um Prozesse zu optimieren,
Fernwartung zu ermöglichen und vorausschauende Wartung zu betreiben, um
Anlagenstillständen vorzubeugen.
de.mitsubishielectric.com
BEWEGUNG!
VORSPANNUNG OPTIMIEREN
Die Georg Martin GmbH beliefert Getriebe- und
Anlagenbauer mit hochspezialisierten Passscheiben.
Bei der Montage und Instandhaltung
von Wälzlagern überzeugen sie als Problemlöser
für die Vorspannungseinstellung. So ist
etwa bei der Montage ein- und zweireihiger Schrägkugellager, Vierpunktlager
sowie ein- und doppelreihiger Kegelrollenlager die Einstellung des axialen
Lagerspiels von zentraler Bedeutung. Sie beeinflusst in hohem Maße die Standzeit,
das Vibrationsverhalten sowie die Geräusch- und Wärmeentwicklung einer
Wälzlager-Applikation. Mit kundenspezifisch ausgelegten Passscheiben des
Unternehmens können Anwender Vorwege bis auf 5,0 µm genau einstellen und
so eine präzise Optimierung der Wälzlagervorspannung realisieren. Erreichen
lässt sich dies mit mehrlagigen Abstimmelementen. Sie verfügen über mehrere
hauchdünne und manuell abziehbare Folienschichten, die ein sehr feinstufiges
Reduzieren der Passscheibendicke ermöglichen.
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MEHR NACHHALTIGKEIT BEI GERINGEREM ZÜNDRISIKO
Um OEMs im Bereich Kältetechnik auf dem Weg
zu mehr Klimaschutz zu unterstützen und die
Konformität mit den Sicherheitsnormen bei
Verwendung der neuen Kältemittel A2L und A3
zu gewährleisten, hat ABB ihre wichtigsten
HLK-Frequenzumrichter erfolgreich getestet.
Das heißt, dass die Oberflächentemperatur
dieser Frequenzumrichter – ACH180 und
ACH580, General Purpose Drive ACS580 sowie
Machinery Drive ACS180 – untersucht wurde und sich innerhalb der in der Norm
beschriebenen Sicherheitsgrenzen befindet. Außerdem entstehen während des
Betriebs unter normalen Bedingungen keine Lichtbögen oder Funken. Daher
gelten diese Frequenzumrichter gemäß Prüfnorm IEC/UL 60335-2-40 nicht als
potenzielle Zündquelle, wenn sie in der Nähe von Kältemitteln der Klassifizierung
A2L oder A3 zum Einsatz kommen. OEMs, ihre Kunden und Endnutzer
können die ABB-Frequenzumrichter in der Nähe moderner Kälteanlagen nun
bedenkenlos einsetzen. So profitieren sie von höherer Energieeffizienz und
geringeren Integrationskosten, ohne sich Gedanken hinsichtlich der Zündsicherheit
machen zu müssen.
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STANDPUNKT
ZAHNSTANGENGETRIEBE
RENAISSANCE EINES
KLASSIKERS
Der steigende Wettbewerbsdruck ist für viele Unternehmen
eine Herausforderung. Auch Maschinen- und Anlagenbauer
müssen immer effizientere Systeme entwickeln, um am
Markt bestehen zu können. Die Leantechnik AG sieht die
Lösung in einer unscheinbaren Komponente: dem
Zahnstangengetriebe. Das Unternehmen hat das Bauteil
vollkommen neu erfunden.
Eigentlich ist die Zahnstange ja ein
uraltes Antriebselement: Schon in
der Antike wurde sie verwendet,
um Hebevorrichtungen und
Wasserpumpen zu betreiben. Warum
sollte also ausgerechnet dieses einfache
Element Maschinenbauern dabei
helfen, die Effizienz ihrer Konstruktion
zu steigern? Für die Antwort auf diese
Frage muss man etwas ausholen.
1993 erwarb Reinhard Janzen – der
Gründer von Leantechnik – aus der
Konkurs masse seines damaligen
Arbeitgebers Schlüter auch das Patent
für den sogenannten Schlüter-Heber.
Janzen erkannte schnell das Potential
des rustikalen Zahnstangengetriebes.
Er entwickelte den Aufbau des Schlüter-
Hebers in der Folgezeit weiter und mit
lean SL entstand das erste eigene
Produkt. Es war nur halb so groß wie der
Schlüter-Heber und konnte doppelt so
viel heben. Schon bald folgte mit lifgo
ein zweites Getriebe – und das Interesse
bei den Besuchern der EuroBlech 1996
war groß. Das lag an dem innovativen
Konstruktionskonzept, das es so bis
heute kein zweites Mal gibt: Beim lifgo
sind Führung und Antrieb platzsparend
in einer einzigen Komponente vereint.
Die 4-fache Rollenführung sorgt
außerdem für eine extrem hohe
Positioniergenauigkeit und Robustheit.
Zahnstangengetriebe wie die von
Leantechnik führen nicht nur präzise
Hubbewegungen aus – sie benötigen
dank ihrer kompakten Bauweise auch
sehr wenig Bauraum. Diese Eigenschaften
sind quer durch alle Branchen
begehrt: Sie ermöglichen es nämlich
Maschinen- und Anlagenbauern, immer
effizientere Systeme zu konstruieren
und so international wettbewerbsfähig
zu bleiben. Es ist deshalb nur folgerichtig,
dass viele namhafte Unternehmen
Zahnstangengetriebe einsetzen –
die Automobilindustrie ebenso wie
Hersteller von Verpackungsmaschinen,
medizinischen Geräten oder Intralogistiksystemen.
Zahnstangengetriebe sind auch häufig
Bestandteile maßgefertigter Komplettlösungen.
Ob Hubtische, Pick-and-
Place-Anlagen oder Shuttle-Systeme:
Die Möglichkeiten sind nahezu unbegrenzt.
Und da jedes Hub- bzw. Positioniersystem
exakt an die jeweilige
Anwendung angepasst wird, ist ein
hocheffizienter Betrieb garantiert. So
leistet die uralte Komponente „Zahnstange“
auch in Zeiten von Industrie 4.0
und KI noch sehr wertvolle Dienste.
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TE KOMPONENTE
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LEISTET AUCH IN
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Sven Schürmann,
Teamleitung Marketing,
Leantechnik AG
28 antriebstechnik 2024/09 www.antriebstechnik.de

MARKTPLATZ
LINEARTECHNIKLÖSUNGEN FÜR
WERKZEUGMASCHINEN
Rollon bietet ein
breites Produkt- und
Lösungsportfolio für
Werkzeugmaschinen.
Auf der AMB stehen
insbesondere die
Hochleistungs-Kugelgewindetriebe
der
Marke Shuton-
Ipiranga sowie die
Profilschienenführungen von Rosa Sistemi im Fokus.
Shuton-Ipiranga hat die Produktfamilie XP Xtrem Position
mit besonderem Schwerpunkt auf Linearbewegungen in
Werkzeugmaschinen entwickelt. Sie besitzt eine hohe
Steifigkeit, Dynamik sowie Positioniergenauigkeit und ist in
zwei Ausführungen – Complex und Prime – verfügbar.
Die Baureihe Complex ist für hohe Geschwindigkeiten und
Lasten ausgelegt, Prime umfasst hochpräzise Kugelgewindetriebe
mit kleiner Steigung für Anwendungen mit
mittlerer Geschwindigkeit. Sind hochbelastbare Aktuatoren
gefordert, kommt die Produktfamilie XL Xtrem Load ins
Spiel. Die Kugelgewindetriebe wurden für Schwerlastanwendungen
optimiert und bieten ein hohes Maß an
Belastbarkeit, Dynamik und Effizienz. Die Profilschienenführungen
MG Rail von Rosa Sistemi verfügen über gehärtete
und geschliffene Laufbahnen mit Rollen und
erfüllen hohe Ansprüche an Präzision, Dynamik und
Effizienz. Sie bieten dem Anwender hohe Belastbarkeit,
Steifigkeit, ein neues Schmier- und Abdichtungskonzept
sowie Zuverlässigkeit auch in schmutzigen Umgebungen.
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ENCODER-ICS
Der neue
iC-PXL3212 von
iC-Haus ist
ein optischer,
reflexiver,
linsenloser
Encoder-IC mit
integrierten
HD-Phased-
Array-Fotosensoren
und
einem blauen
LED-Chip. Für die neueste Generation wurde erstmals auf die
fortschrittliche 180-Nanometer-Technologie beim CMOS-Prozess
zurückgegriffen. Der Encoder-IC verfügt dadurch bei gleicher
kompakter Bauform und sehr großen Ausrichtungstoleranzen über
einen deutlich erweiterten Funktions- und Leistungsumfang.
Ganz neu ist OTP Flexcount: Per One-Time-Programming kann die
Auflösung des Interpolator-Kerns kundenspezifisch festgelegt
werden. Standardmäßig bietet der Chip zwei Interpolationsfaktoren,
und zwar basierend auf der nativen Auflösung, die mit
16 multipliziert oder 64 interpoliert wird. Durch OTP Flexcount
lässt sich der Chip auf Wafer-Ebene bei der Fabrikation umprogrammieren.
Passen die Standardoptionen nicht gut zu den
gewünschten Durchmessern, sind somit auch individuelle
Auflösungen realisierbar. Der Sensor kann in linearen und rotatorischen
Anwendungen eingesetzt werden. Insgesamt bietet die
neue Generation eine deutlich höhere digitale Interpolation.
Außerdem ist ein Analogmodus möglich, wobei die verbesserte
Verstärkerschaltung sehr hochwertige Analogsignale ausgibt.
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IMPRESSUM
erscheint 2024 im 63. Jahrgang,
ISSN 0722-8546 / ISSN E-Paper: 2747-7991
REDAKTION
Chefredakteur: Miles Meier (mm),
Tel.: 06131/992-208,
E-Mail: m.meier@vfmz.de
(verantwortlich i.S.d. § 18 Abs. 2 MStV)
Redakteur:
Felix Berthold, M.A. (be),
Tel.: 06131/992-204, E-Mail: f.berthold@vfmz.de
Redaktionsassistenz:
Melanie Lerch, Tel.: 06131/992-261,
Petra Weidt, Tel.: 06131/992-371,
E-Mail: redaktionsassistenz_vfv@vfmz.de,
(Redaktionsadresse siehe Verlag)
GESTALTUNG
Anette Fröder, Sonja Daniel, Conny Grothe
SALES
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Mit der Acuro Link-Schnittstelle und Drehgebern
von Hengstler sind Motorenhersteller da gut
beraten. Die zukunftsweisende Motorfeedback-
Schnittstelle des Herstellers wurde speziell für den
schnellen und robusten Datenaustausch in
hochperformanten Motion-Control-
Anwendungen entwickelt.
Das Acuro Link-Protokoll von Hengstler eignet sich für
den Einsatz mit Sensoren, Aktoren sowie Linearmaßstäben
und bietet viele Vorteile. Ein großer Pluspunkt
des Einkabel-Systems ist die Reduktion des Bauraums:
Im Vergleich zu herkömmlichen Schnittstellen sparen Konstrukteure
damit mindestens 50 Prozent des Steckplatzes ein.
Darüber hinaus erreichen Motorenhersteller mit dem hochperformanten
Protokoll eine deutliche Effizienzsteigerung ihres Antriebs.
Die Schnittstelle bietet eine Übertragungsrate von
10 MBaud und übermittelt sämtliche Informationen innerhalb
eines einzigen Zyklus mit einem Reglertakt von bis zu 32 kHz. Somit
können sowohl der Positionswert als auch Daten zur Temperatur
der Motorwicklung und des Encoders quasi in Echtzeit an
die Steuerung gesendet werden. Eine Besonderheit im Vergleich
zu anderen Einkabel-Schnittstellen ist auch die Kabellänge: Mit
dem Protokoll können Daten über eine Entfernung von bis zu
100 m ohne Qualitätsverlust übertragen werden. „Solche Distanzen
erreicht kein anderes Protokoll mit dieser Signalgüte“, sagt
Peter Elbel, Manager Application Management bei Hengstler.
Peter Elbel, Manager Application Management,
Hengstler GmbH, Aldingen
ERWEITERBARKEIT IMPLEMENTIERT
Die Eigenschaften von Acuro Link haben auch den Automatisierungsspezialisten
Bosch Rexroth überzeugt: Das Unternehmen
verbaut die Schnittstelle seit vielen Jahren in den Steuerungen
seiner hochdynamischen, kompakten CtrlX- und MS2N-Servomotoren.
Das Unternehmen schätzt neben der Geschwindigkeit
auch die hohe funktionale Sicherheit des Protokolls (SIL3).
Zwar würde in den meisten Einsatzgebieten der Bosch Rexroth-
Antriebe auch eine Steuerung mit SIL1- oder SIL2-Zertifizierung
ausreichen. Diese Safety Integrity Levels sind für Maschinen ausreichend,
in deren Gefahrenbereich sich nur wenige Personen zur
selben Zeit aufhalten. Allerdings ließen sich diese Maschinen später
nur mit viel Aufwand für den Betrieb mit einer größeren Anzahl
an Bedienern erweitern. „Die Aufrüstung auf SIL3 ist immens
teuer“, gibt Elbel zu bedenken. Verfügen die Maschinen dagegen
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2024/09 31

SPECIAL: ANTRIEBE FÜR PRODUKTIONSMASCHINEN
01
01 Der Absolutwertgeber Acuro
AD37 ist auch in einer Ausführung
mit 1:3-Konus erhältlich
02
02 Sehr kompakt: Der Absolutwertgeber
Acuro AM34 benötigt nur
wenig Bauraum
von Anfang an über einen Motor oder eine Steuerung mit Acuro
Link-Schnittstelle, ist eine spätere Modifikation der Anwendung
kein Problem. Durch die Integration der Schnittstelle bieten die
Steuerungen von Bosch Rexroth ein hohes Maß an Flexibilität bei
der Gestaltung von Maschinen und Anlagen.
POSITIONSDATEN PRÄZISE ERFASSEN
In einige seiner Absolutwertgeber hat Hengstler das Protokoll
ebenso integriert – unter anderem in den Acuro AD37. Dieser
Encoder wurde in Zusammenarbeit mit Herstellern von Servomotoren
entwickelt und ist mit einer Bautiefe von nur 29 mm der
kompakteste Multiturn-Motorfeedback-Geber seiner Klasse.
Die Winkelposition wird durch hochgenaue optische Abtastung
einer präzisen Codescheibe gemessen. Bei Drehzahlen von
bis zu 12.000 U/min arbeitet der Geber dabei mit einer absoluten
Genauigkeit von ±36 arcsec und einer Wiederholgenauigkeit von
weniger als ±10 arcsec. Im Singleturn-Betrieb bietet er eine Auflösung
von 20 Bit, im Multiturn-Betrieb sind es 12 Bit. Für hohe
Safety-Anforderungen ist der Absolutwertgeber auch in einer
SIL 3-Ausführung erhältlich (PLe, Kategorie 3).
FÜR VIELFÄLTIGE EINBAUSITUATIONEN
Den Absolutwertgeber Acuro AD37 gibt es mit verschiedenen
Anschlussoptionen. Für die Verbindung mit Standard-Servomotoren
bietet Hengstler eine Ausführung mit 1:3-Konus an. Darüber
hinaus ist der Encoder mit integrierter Countex-Kupplung
von KTR erhältlich. Die Kupplung ermöglicht die spielfreie
Anbindung des Gebers an jede Welle und besitzt eine deutlich
größere Torsionssteifigkeit als andere steckbare Kupplungen.
Aufgrund dieser Eigenschaften erfasst er die Wellenposition
hochgenau. Die Encoder-Version mit Countex-Kupplung bietet
im Vergleich zu herkömmlichen Motor-Gebern auch noch einen
weiteren Vorteil: Das Zwischenstück besteht aus dem Kunststoff
Polyetheretherketon (PEEK) und sorgt für eine thermische und
elektrische Isolierung zwischen Geber- und Motorwelle. Hersteller
von Antriebstechnik können so sehr dynamische Servomotoren
konstruieren, ohne dass die Genauigkeit des Encoders durch
die Wärmeentwicklung bei hohen Drehzahlen beeinträchtigt wird.
GLATTER REGELN, EFFIZIENTER BETREIBEN
Herstellern von Servomotoren eröffnet sich durch den Einsatz
von Acuro Link und dem Absolutwertgeber Acuro AD37 also eine
große Gestaltungsfreiheit bei der Entwicklung neuer Antriebslösungen.
Sie profitieren dabei nicht nur von einer sicheren Datenübertragung
in Echtzeit und einer hochgenauen Positionsmessung.
Durch die hohe Signalgüte können Servomotoren auch
„glatter“ und damit energieeffizienter geregelt werden als mit anderen
Gebern. Encoder-Experte Elbel ist davon überzeugt, dass
die Industrie in Zukunft stärker als bisher auf die Energiebilanz
ihrer Maschinen und Anlagen achten wird: „Der Trend geht eindeutig
in die Richtung, den Stromverbrauch zu reduzieren.“ Der
Absolutwertgeber hat in der Multiturn-Variante (Profinet) lediglich
eine Leistungsaufnahme von rund 0,6 W, während es bei herkömmlichen
Drehgebern zwischen 1,3 und 1,8 W sind. „Bei Anlagen
mit Tausenden Encoder fällt diese Ersparnis durchaus ins
Gewicht.“
Viele Produzenten von Servomotoren überzeugt auch die Robustheit
des Acuro AD37: Der Geber hält im Dauerbetrieb nicht
nur Vibrationen von bis zu 300 m/s 2 (10…2.000 Hz) stand, sondern
auch Temperaturen zwischen –40 und 120 °C. Ähnlich
widerstandsfähig ist auch der Absolutwertgeber Acuro AM34. Er
hat eine Einbautiefe von

MARKTPLATZ
INTEGRIERTES MOTORFEEDBACK LEICHT
GEMACHT
Im Rahmen
seiner Nextgen-
Initiative
startet Posital
ein umfangreiches
Upgrade
seiner Familie
von 36-mm-Kit-
Encodern für
integriertes Motorfeedback. Die neuen, aufwendig überarbeiteten
Montage-Kits überzeugen unter anderem durch eine
verbesserte Auflösung bis zu 18 Bit und einen geringeren
Energieverbrauch. Die Kit-Encoder können in Elektromotoren
integriert werden und liefern hier eine Positionsrückmeldung
für die Antriebsregelung. Während sie viele Eigenschaften
mit den Stand-alone-Absolutwertgebern der magnetischen
Ixarc-Serie teilen, handelt es sich bei den Kit-Encodern um eine
vereinfachte Version ohne separate Wellen oder Lager.
Beim Einbau in einen Motor wird das rotierende Element – ein
Permanentmagnet – direkt an der Motorwelle befestigt,
während das Elektronikpaket mit dem Sensor- und Messsystem
an das Motorgehäuse angedockt wird. Montage-Kits bilden
eine robuste, kostengünstige Baugruppe, die eine präzise
Rückmeldung über die Drehposition der Welle liefert. Selbst
preiswerte BLDC- oder Schrittmotoren können mit ihnen viele
Funktionen teurerer Servomotoren übernehmen.
www.posital.de
HOHE GRENZDREHZAHLEN UND
BESCHLEUNIGUNG
Rodriguez bietet
Rollengewindetriebe
mit Satellitenrollen
oder mit Rollenrückführung
an. Erstere
bestehen aus einer
geschliffenen Spindel
und einer mit Rollen
ausgestatteten
Gewindemutter.
Spindel und Mutter
besitzen ein mehrgängiges Profil mit einem Flankenwinkel von
90 Grad. Die Satellitenrollen werden beidseitig durch Zahnkränze
geführt und dadurch achsparallel auf Abstand gehalten.
Diese Ausführung ist mit und ohne Vorspannung verfügbar und
kann mit Schmutzabstreifern aus Polyamid ausgestattet
werden. Bei der Variante mit Rollenrückführung werden statt
Satellitenrollen Rollen mit Rillen am Außendurchmesser
verwendet, die im Abstand der jeweiligen Steigung angeordnet
sind. Diese Gewindetriebe bieten bei verhältnismäßig hohen
Spindeldurchmessern kleine Steigungen und erreichen damit
eine hohe Positionier- und Wiederholgenauigkeit sowie einen
hohen Wirkungsgrad. Da das Gewinde der Rollen keine Steigung
hat, kann die Steigung der Spindel noch feiner gewählt
werden, und zwar zu 1 mm Steigung bei einem Spindeldurchmesser
von 50 mm.
www.rodriguez.de
HIGH-SPEED-KUGELGEWINDETRIEBE FÜR
ELEKTRISCHE SPRITZGIESSMASCHINEN
Mit der Serie HTF-SRM
hat NSK eine neue
Kugelgewindetrieb-Baureihe
für Hochlast-Anwendungen
entwickelt.
Sie ist für hohe Geschwindigkeiten
und erhöhte
Temperaturen ausgelegt.
Die Geräte eignen sich
beispielsweise für den
Einsatz in elektrischen
Spritzgießmaschinen, die dünnwandige Produkte mit kurzen
Zykluszeiten herstellen. Dank eines neuen Kugelrückführungssystems
erreicht die neue Baureihe hohe Geschwindigkeiten
und eine große Temperaturbeständigkeit. Das SRM-Kugelumlaufsystem
zeichnet sich durch einen optimierten, reibungslosen
Kugelumlauf und ein erhöhtes Temperaturfenster aus.
Unterstützt wird diese Innovation durch die Verwendung von
hitzebeständigen Materialien für die Dichtungen und das
Schmiermittel. Dank dieser Konstruktionsmerkmale liegt der
zulässige dN-Wert (Spindeldurchmesser × Drehzahl) der
Baureihe bei 200.000. Zugleich hat NSK die maximale Betriebstemperatur
um 20 Prozent erhöht. Sie liegt bei dauerhaft 90
und kurzzeitig 100 °C. Da die Außenabmessungen von Spindel
und Mutter denen der Baureihe HTF-SRC entsprechen, eignen
sich die neuen Kugelgewindetriebe auch zur Nachrüstung und
Leistungssteigerung vorhandener Maschinenbaureihen.
www.nskeurope.de
DREHGEBER ALS STANDARDOPTION FÜR
SCHRITTMOTOR-LINEARANTRIEB
Thomson bietet seinen
Schrittmotor-Linearantrieb
(SMLA) mit
angetriebener Mutter
jetzt mit einem
Drehgeber als
Standard option an.
Damit können
Maschinenentwickler
die gesamte Palette
der SMLAs mit dieser integrierten Erweiterung spezifizieren.
Thomson-SMLAs verwenden einen Schrittmotor in Kombination
mit einem Gewindetrieb, um eine Drehbewegung in eine
lineare Bewegung zu übertragen. Sie sind erhältlich in den drei
Konfigurationen geschlossener Linearaktuator, angetriebene
Spindel und angetriebene Mutter. Bisher mussten Konstrukteure,
die für ihre Aktuator- oder Drehspindelkonfigurationen
eine Positionsüberwachung benötigten, eine sondergefertigte
Encoder-Einheit bestellen. Für die Konfiguration mit angetriebener
Mutter war eine Encoder-Sonderausführung gar nicht
verfügbar. Angesichts der starken Nachfrage hat das Unternehmen
beschlossen, Encoder für alle drei SMLA-Konfigurationen
als Standardoption anzubieten. Nutzer erhalten deutlich mehr
Flexibilität bei der Entwicklung von Anwendungen, die eine
erweiterte Datenerfassung und -analyse erfordern.
www.thomsonlinear.com
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2024/09 33

SPECIAL: ANTRIEBE FÜR PRODUKTIONSMASCHINEN
PRÜFSTANDTECHNIK
„DINGE TUN, DIE VORHER
NICHT MÖGLICH WAREN“
Welche Vorteile die nahtlos integrierte
Steuerungs- und Messtechnik von Beckhoff
bietet, zeigt der modernisierte Impact Tester der
Automated Design Corporation (ADC). Beim
dynamischen Test von Dämpfungselementen für
Sportschuhe liefert das System präzise
Messergebnisse mit den Standardkomponenten
des Automatisierungsspezialisten.
Die Hardwarekosten konnten damit um rund
4.000 US-Dollar pro Maschine gesenkt werden.
James Figy, Marketing Content Leader, Beckhoff Automation LLC
Der modernisierte Impact Tester von ADC zeigt, wie
gut die traditionell getrennten Disziplinen der
Messtechnik und der industriellen Automatisierung
zusammenarbeiten können. „Wie die meisten
unserer Systeme ist das Falltestsystem industrieller
ausgelegt als die typischen Desktop-Geräte fürs Labor,
aber nun bietet es außerdem erweiterte Möglichkeiten zur
Datenerfassung“, erklärt Thomas Bitsky, Jr., Vice President
und leitender Entwickler von ADC. Das 1986 von seinen
Eltern gegründete Unternehmen mit Sitz in Romeoville,
Illinois, beliefert heute die Forschungs- und Entwicklungsabteilungen
zahlreicher namhafter Sportartikelhersteller.
Eine präzise Bewegungssteuerung, Echtzeit-Feldbuskommunikation
sowie schnelle Zykluszeiten waren die
Anforderungen bei dem Upgrade des Impact Testers. Eine
intuitivere Benutzeroberfläche war ein Muss. Außerdem
sollte die neue Lösung die Grenzen zwischen traditioneller
Messtechnik und Steuerungstechnik überwinden. Denn
die Zeit der Insellösungen ist nach Ansicht von Thomas
Bitsky schon lange vorbei. In der Vergangenheit konnte
ADC die hohen Abtastraten, die für die geforderte Messqualität
erforderlich sind, jedoch nur mit Komponenten
spezieller Anbieter erreichen. Will man aber einen klassischen
Mess-Controller nutzen, auf dem LabVIEW-Software
läuft, ist eine separate SPS für den automatischen
Testablauf erforderlich. Dazu Thomas Bitsky: „Dieses Setup
verursacht Kosten, es macht die Kommunikation langsamer
und die Verkabelung aufwendiger.“ Für ein präzises,
wiederholgenaues Testergebnis müssen Bewegungssteuerung
und Messtechnik exakt synchronisiert sein – und das
war bei der Verwendung separater Lösungen schwierig.
Um die Verluste an den Schnittstellen zu minimieren, setzte
ADC auf die Nachrüstung der systemintegrierten Messtechnik
in eine flexible Steuerungsplattform von Beckhoff.
HIGHEND-MESSTECHNIK IM
STANDARD-I/O-SYSTEM
EtherCAT bietet zahlreiche Vorteile, aber für ADC sind
hohe Geschwindigkeit und Bandbreite ausschlaggebend.
Für die Analogdatenerfassung beim Falltest werden nun
EtherCAT-Messtechnikklemmen aus der Serie ELM eingesetzt.
Mit ihrer Oversampling-Funktion lesen sie die Daten
mehrmals pro Steuerungszyklus und erhöhen so die zeitliche
Signalauflösung sowie die Genauigkeit. Diese Performanz
versetzte ADC in die Lage, Standardkomponenten
von Beckhoff statt teurer Spezialhardware zu verwenden.
Die Highend-Messtechnikklemmen ELM3502 sind vollständig
in das Standard-I/O-System integriert und bieten
zwei Messkanäle in einem robusten Metallgehäuse. Mit
Abtastraten von bis zu 20 kSps deckt die Klemme die meisten
der anspruchsvollen Messaufgaben bei ADC ab. Die
skalierbare ELM-Serie bietet aber auch Klemmen mit Abtastraten
von bis zu 50 kSps.
„Wir hatten bereits andere Beckhoff Messtechnikklemmen
im Einsatz, insbesondere die analoge Eingangsklemme
EL3356, die sich für industrielle Anwendungen gut
34 antriebstechnik 2024/09 www.antriebstechnik.de

SPECIAL: ANTRIEBE FÜR PRODUKTIONSMASCHINEN
01 Der Embedded-PC CX5130
(links) und die Messklemme
ELM3502 (Metallmodul rechts)
sparen Platz im Schaltschrank der
kompakten Testmaschine für
Laborumgebungen
01 02
02 Die Vielzahl hochkompakter
Servo- und Schrittmotortechnologien
(hier ein Servomotor AM8121)
sind weitere Vorteile der
integrierten und skalierbaren
Automatisierungsplattform von
Beckhoff
eignet. Aber unsere Kunden in der Test- und Prüftechnik benötigten
eine Abtastung im Kilohertz-Bereich, die bisher nur von klassischen
Spezialanbietern erreicht wurde“, sagt Thomas Bitsky,
und fährt fort: „Die ELM-Klemmen liefern die erforderlichen Abtastraten
und sie ermöglichen die exakte Synchronisation mit
der Steuerung über EtherCAT. Jetzt ist der Testdurchlauf mit der
Maschine sehr schnell. In einem Scan erhalte ich alle Bewegungs-
und Belastungsdaten. Zudem ist unsere Messgenauigkeit
genauso gut, wenn nicht besser, wie sie mit dem traditionellen
Mess-Controller erreichbar wäre.“
SKALIERBARE STANDARDKOMPONENTEN
Die durchgängige Programmierumgebung von TwinCAT 3 erleichterte
laut Thomas Bitsky die Implementierung. Die Steuerungssoftware
lässt sich zudem problemlos mit LabVIEW und
anderer Software von Drittanbietern integrieren. Mit TwinCAT
können Ingenieure in den Sprachen programmieren, mit denen
sie vertraut sind oder die am besten zum Projekt passen, einschließlich
der IEC 61131-3 und objektorientierten Erweiterungen,
Funktionsblöcke und Informatikstandards in Microsoft
Visual Studio. „Wir profitieren von TwinCAT, indem wir Programmierzeit
sparen“, erklärt Thomas Bitsky.
Als hutschienenmontierte, lüfterlose Maschinensteuerung
spart der Embedded-PC CX5130 Platz in der Maschine und liefert
reichlich Rechenleistung für Datenerfassung und Motion
Control. Die Skalierbarkeit der Embedded-PCs von Beckhoff ermöglicht
laut ADC zudem bei Bedarf eine flexible Erhöhung der
Leistung.
Die kompakte Antriebstechnik von Beckhoff ist ideal für die
Testsysteme, die bei den Sportartikelherstellern meist in beengten
Laborumgebungen Platz finden müssen. Die Servomotorklemmen
EL7211 (für den Antrieb der Servomotoren AM8100)
und die Schrittmotorklemmen EL7041 bieten leistungsstarke Antriebstechnik
im Klemmen-Formfaktor und sind wie das Encoder-Interface
EL5101 im Schaltschrank installiert.
„Wir können auch Motoren und Antriebe von Drittanbietern
verwenden, denn wenn sie EtherCAT-basiert sind, ist die Integration
unglaublich einfach. Wir verwenden die Motion-Control-Bibliotheken
in TwinCAT für all diese Geräte“, sagt Thomas Bitsky.
„Die meisten unserer Anwendungen erfordern einfache Punktzu-Punkt-Bewegungen.
Wir üben eine materialspezifische Last
aus und benötigen eine genaue Synchronisierung zwischen dem
Wägezelleneingang und der Motion Control, um dann die Messposition
auszulesen. Sollte die Last zu hoch für den Prüfling eingestellt
sein, wird der Test gar nicht erst ausgeführt. Die alten
Mess-Controller können uns diese Funktionalität einfach nicht
bieten“, fügt er hinzu. „Die Distributed Clocks von EtherCAT jedoch
gewährleisten die Synchronisierung von Last und Position.
Mit den integrierten Beckhoff Technologien können wir also
Dinge tun, die vorher unmöglich waren.“
REDUZIERTER ZEIT- UND KOSTENAUFWAND
Die modernisierte Falltestmaschine entspricht den Richtlinien
ASTM F1976 und F1614 zum Test der Fähigkeit von Sportschuh-
Dämpfungselementen, Aufprallkräfte zu absorbieren. Der Einsatz
von Standardkomponenten inklusive Highend-Messtechnik
im Klemmenformat führte zu Kosteneinsparungen von etwa
4.000 US-Dollar pro Maschine. Die Beckhoff Lösung reduzierte
außerdem den Zeitaufwand für Verkabelung, Montage und Programmierung.
Der 24/7-Support von Beckhoff erwies sich laut
ADC im Bedarfsfall als zuverlässig und kompetent.
Bilder: Beckhoff
www.beckhoff.com
DIE IDEE
„Da ADC eine besondere Nische in der
Test- und Automatisierungstechnik
besetzt, ist es dem Unternehmen
wichtig, sein geistiges Eigentum zu
schützen. Hier bietet TwinCAT einen
zusätzlichen Mehrwert. Das OEM-Zertifikat,
das wir anbieten, ermöglicht
es ADC, seinen Code zu verschlüsseln
und mit einem Passwort zu schützen.
Das bedeutet, dass der Code sicher ist,
egal wo die Testmaschine einmal zum
Einsatz kommen wird.“
Dave Zimbrich, Applikationsingenieur,
Beckhoff USA
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2024/09 35

MARKTPLATZ
ENCODER-COCKPIT
BESCHLEUNIGT ENGINEERING
Baumer stellt
für Anwender
eine
kostenfreie
Software für
einfaches
Testen und
Parametrieren
von
Drehgebern
bereit. Die
Baumer
Sensor Suite (BSS) ist nun auch für die Schnittstelle CANopen
nutzbar. Die BSS ist eine PC-Software zur einfachen Evaluation,
Auswahl und Parametrierung von IO-Link-Geräten und neu
auch CANopen-Geräten von Baumer. Damit erweitert das
Unternehmen den Anwenderkreis für eine smarte Lösung,
die Ingenieuren die Arbeit erleichtern und ihnen Zeitgewinn
verschaffen soll. Die BSS bringt komplizierte Sensordaten in
eine leicht verständliche Ordnung. Sie ist ein intuitiv bedienbares
Encoder-Cockpit, das Messwerte schnell erfassbar grafisch
darstellt. Das ist vor allem bei der Parametrierung ein großer
Vorteil. Nutzer sehen und verstehen mit der BSS auf einen Blick,
was der Drehgeber misst. Das einfache Setup und die selbsterklärende
Bedienoberfläche verkürzen Projektlaufzeiten.
Die Drehgeber lassen sich im Handumdrehen per USB-C-CAN-
Adapter ohne weitere Spannungsversorgung an einen PC
anschließen, um in der BSS beispielsweise Node-IDs einzustellen.
www.baumer.com
PRÄZISIONSGETRIEBE
IM HYGIENISCHEN DESIGN
Für die Produktion,
Handhabung und
Verpackung von
Lebensmitteln bietet
Nabtesco ein breites
Automatisierungsportfolio
an. Besonders die
Getriebe der Baureihen
Neco mit Vollwelle und
RD-C mit Hohlwelle
haben sich laut eigenen Angaben als Positionierlösung für die
Verarbeitung von Käse, Obst, Fleisch oder Süß- und Backwaren
bewährt. Die Getriebe dieser beiden Baureihen verfügen über
ein hygienisches Design mit glatten Oberflächen und optimierten
Dichtungen. Daher sind sie leicht zu reinigen. Die Präzisionsgetriebe
sind auf Wunsch auch mit Speziallackierung oder
befüllt mit lebensmittelverträglichen H1-Schmierstoffen
verfügbar. Durch das hygienegerechte Design eignen sich die
Getriebe besonders für Verpackungsmaschinen, Abfüllanlagen
oder auch Handling- und Positioniersysteme, wie zum Beispiel
Scara- oder Palettier-Roboter. Die Neco-Getriebe sind komplett
geschlossen. Sie erreichen mit einem Hystereseverlust von
maximal 0,5 arcmin eine hohe Präzision und überzeugen durch
einen umfassenden Korrosionsschutz. Dabei sind sie nicht nur
leicht zu reinigen, sondern bringen auch die nötige Präzision,
Steifigkeit und Effizienz für hygienekritische Handling- und
Positionieranwendungen mit.
www.nabtesco.de
PLATZSPARENDE KABELFÜHRUNG
Icotek stellt seine
neuen Kabeleinführungsleisten
vor:
Die KEL-ER-BL ist eine
teilbare Kabeleinführung
für Leitungen mit
und ohne Stecker.
Je nach Ausführung
werden Leitungen mit
einem Durchmesser
von 1 bis 35 mm
eingeführt, nach IP65 abgedichtet und gleichzeitig nach DIN EN
62444 zugentlastet. Die Schutzart IP65 wird durch die eingespritzte
Dichtung und die Verwendung von Einfachtüllen
erreicht. Die Kabeleinführungsleiste passt auf Standardausbrüche
für 10-, 16- und 24-polige schwere Steckverbinder. Die
Ausbruchbreite kann statt 36 mm auch bis zu 46 mm betragen,
sodass auch Leitungen mit größeren konfektionierten Steckverbindern
eingeführt werden können. Die Baugröße KEL-ER-BL-B
setzt auf Ausbrüche der Größe 46 x 46 mm auf, zum Beispiel für
Regler und Zähler. Die einreihige Version KEL-ER-BL-E eignet
sich durch ihre Bauform bei beengten Platzverhältnissen und
für Leitungen mit flachem Steckverbinder. Die KEL-ER-BL in der
Signalfarbe Blau wird vorzugsweise im Umfeld von Lebensmittelverpackungs-
und Lebensmittelverarbeitungsmaschinen
eingesetzt, wo kein direkter Kontakt mit Lebensmitteln besteht.
www.icotek.com
WINZIG, ABER LEISTUNGSSTARK
Performance Motion
Devices, Inc. (PMD),
ein weltweit aktiver
Anbieter von Bewegungssteuerungstechnologie,
hat ein
neues Produkt auf
den europäischen
Markt gebracht: den
ION/CME N-Series
Digitalantrieb. Die
Antriebe sind einachsige Bewegungssteuerungen mit integrierter
Leistungselektronik und Netzwerkkommunikation. Sie
bieten optimale Bewegungssteuerung, Netzwerkkonnektivität
(Ethernet, CAN, RS232, RS485 und SPI) und Leistungsverstärkung
für bürstenlose Gleichstrom-, Gleichstrom-Bürsten- und
Schrittmotoren. Aufgrund ihrer Kompaktheit, der verschiedenen
Leistungsstufen – 75, 350 und 1.000 Watt – und der hohen
Konnektivität eignen sie sich ideal für Anwendungen in der
Medizintechnik, Laborautomatisierung, Halbleiteraus rüstung,
mobilen Robotik und Industrieautomation.
Die Miniaturan triebe sind platinenmontierbar. Das Gerät
verfügt über einen einzelnen Spannungseingang und ist
vollständig vom Benutzer programmierbar. Das Herzstück ist
auch hier – wie bei jedem PMD-Produkt – ein fortschrittlicher
Bewegungssteuerungs-IC, der C-Motion beherrscht, eine
leistungsstarke und benutzerfreundliche Programmiersprache.
www.pmdcorp.com
36 antriebstechnik 2024/09 www.antriebstechnik.de

MARKTPLATZ
KOMPAKT UND LEISE: GETRIEBE FÜR
INFUSIONSPUMPEN
Portescap stellt eine Stirnradgetriebelösung
zur Optimierung von
Infusionspumpen vor. Die kompakte
Bauweise des B16C-Getriebes
reduziert die Gesamtlänge im
Vergleich zu ähnlichen Motor-/
Getriebeaggregaten um 3 bis 4 mm.
Es eignet sich besonders für
Anwendungen, bei denen Platz und
Gewicht entscheidend sind, wie zum Beispiel bei ambulanten
Infusionspumpen. In Kombination mit dem leistungsstarken
Motor 16DCT Athlonix liefert das Getriebe ein kontinuierliches
Drehmoment von bis zu 100 mNm und sorgt so für einen
robusten und zuverlässigen Betrieb. Der kompakte Formfaktor
ermöglicht nicht nur den Bau kompakterer Pumpen, sondern
auch die Integration weiterer konstruktiver Merkmale. Das
integrierte Design reduziert zudem die Anzahl der internen
Komponenten, was zu weniger Kontaktpunkten und einem
geringeren Ausgangsgeräusch führt. . Mit Übersetzungsverhältnissen
von bis zu 27:1 bietet das Getriebe in Kombination mit
den Spulenoptionen des Motors eine große Bandbreite an
Drehzahl- und Drehmomentleistungen.
www.portescap.com
SICHERHEITSKUPPLUNG FÜR
DIREKTANTRIEBE MIT METALLBALGANBAU
Zur Absicherung von Drehmomenten
bis 2.000 Nm führt Enemac die
Type ECUB. Sie ist eine Kombination
aus Sicherheitsteil mit Ausrückmechanik
und einer Metallbalgkupplung.
Das Sicherheitsteil
verhindert Überlastschäden
kostspieliger Komponenten im
Antriebsstrang, die Metallbalgkupplung
kompensiert axiale, angulare und laterale Versätze
zwischen An- und Abtriebswelle. Der kurz bauende Drehmomentbegrenzer
ist in 14 Baugrößen verfügbar und kann im
gesamten Maschinen- und Anlagenbau bei Betriebstemperaturen
zwischen -30 und 150 °C und bei Drehzahlen von bis zu
4.000 min -1 eingesetzt werden. Die Klemmnabe des Balganbaus
verbindet Welle und Kupplung spielfrei und kraftschlüssig. Wie
die Passfedernut im Sicherheitsteil nimmt sie Wellendurchmesser
zwischen 6 und 90 mm auf. Für anspruchsvolle Umgebungen
bietet Enemac die Sicherheitskupplung zudem als
korrosionsgeschützte Variante ECUB_KS an. Die Hauptbauteile
des Drehmomentbegrenzers werden hier nitrokarburiert oder
gasnitriert und anschließend oxidiert.
www.enemac.de
EIN SENSOR FÜR DREHZAHL UND MEHR
Rheintacho verfügt über eine breite Palette an multifunktionalen Sensoren. Dabei können
Varianten unterschieden werden. Die 2-Kanal-Drehzahlsensoren bieten üblicherweise zwei
phasenversetzte Frequenzsignale. Basierend auf der Signalreihenfolge kann die Steuerung die
Drehrichtung erkennen. Um die Sicherheit zu erhöhen, kann die Steuerung darüber hinaus
überprüfen, ob beide Signale redundante Ergebnisse liefern. Eine weitere Variante ist der
1-Kanal-Drehzahlsensor mit zusätzlichem Digitalsignal zur Anzeige der Drehrichtung. Zusätzlich
zu unifunktionalen 1-Kanal-Drehzahlsensoren oder auch den oben beschriebenen 2-Kanal-Ausführungen
kann mittels erweiterter Elektronik auch die Position erfasst werden.
www.rheintacho.de

SPECIAL: ANTRIEBE FÜR PRODUKTIONSMASCHINEN
KOMPAKTE AUTOMATISIERUNGSLÖSUNGEN
KLEINE ANTRIEBE, VIELE AUFGABEN
In der Kleinteilefertigung führen sie aufeinander folgende Fertigungsschritte durch:
Lösungen für die Kompaktautomation auf Basis modular aufgebauter
mechatronischer Systeme. Schieber, Greifer und Schwenkeinheiten werden darin
von kleinen Linearantrieben und bürstenlosen DC-Motoren angetrieben.
Antriebe eines führenden Anbieters von Miniatur- und Mikroantriebstechnik
überzeugen hier durch Schnelligkeit, Positioniergenauigkeit und Leistungsdichte.
Als Spezialist für Produkt- und Hochleistungsautomation
entwickelt der österreichische Maschinenbauer Stiwa
mit Stammsitz in Attnang-Puchheim seit 50 Jahren
innovative Automations-, Produktions- und Softwarelösungen.
Ein gutes Beispiel dafür ist die LTM-CI. Die modular
aufgebaute, kompakte Automatisierungslösung zeigt, wie Hochleistungsautomation
auf kleinstem Raum funktioniert.
Die Lösung sei für Produkte mit einer Raumdiagonalen von bis
zu 30 mm ausgelegt und selbst das Ergebnis einer drastischen
Verkleinerung, sagt Roland Schiermayr, Bereichsleiter Forschung
und Entwicklung Automation bei Stiwa, und berichtet weiter:
„Ein Kunde, der jedes Jahr viele Millionen Dämpfer für ein Möbelhaus
herstellt, wollte eine neue Maschine für die Fertigung
anschaffen. Die bestehende war 10 Meter lang und für die Produktion
von kleinen Komponenten mit wenigen Zentimetern
Ellen-Christine Reiff, M.A., und Dipl.-Wirt. Ing. (FH) Alex Homburg,
Redaktionsbüro Stutensee im Auftrag der
Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG, Schönaich
Länge wegen der begrenzten Produktionsfläche unverhältnismäßig
groß. Für uns war das der Anstoß, alle Möglichkeiten zur
Miniaturisierung auszuschöpfen.“
Das Resultat der Entwicklungsarbeit ist die kompakte LTM-CI,
eine flexible Automationsplattform, die je nach Auslegung und
Bestückung mit einer Länge von 3 bis 4 m auskommt. Ein starr
verkettetes Transportsystem bildet die Basis, die weitere Ausstattung
wird an die individuellen Anforderungen der Anwendung
angepasst.
Bis zu 22 Funktionsmodule mit jeweils 90 mm Breite für unterschiedliche
Arbeitsschritte lassen sich integrieren, zum Beispiel
für Pick-and-Place-Anwendungen, Laserschweißen mit bis zu
fünf Freiheitsgraden, zum Schrauben, Einpressen, Beschriften
oder für Prüf- und Messprozesse. Damit eignet sich die kompakte
Automatisierungslösung für die Kleinteilefertigung in den unterschiedlichsten
Branchen.
TAKTZEIT VON 500 MILLISEKUNDEN
Ein großer Automobilhersteller beispielsweise nutzt die Lösung,
um Ventile für ein Antiblockiersystem herzustellen. Die Ventile

SPECIAL: ANTRIEBE FÜR PRODUKTIONSMASCHINEN
01
02
03
sind lediglich 8 mm lang, bestehen aus wenigen Komponenten und werden
jährlich in siebenstelliger Stückzahl hergestellt. Die Fertigung muss im Halbsekundentakt
arbeiten, um diese Menge zu bewältigen. Zunächst werden die
Einzelteile aus Vorratsbehältern zugeführt, mithilfe eines Rüttlers vereinzelt
und auf einem Fördersystem für den ersten Fertigungsschritt zurechtgelegt. Die
Komponenten fahren dann zur entsprechenden Station, wo filigrane Greifer sie
aufnehmen und passend zusammenfügen oder anderweitig bearbeiten. Die
Taktzeiten konnten mit der LTM-CI deutlich verkürzt werden, was wiederum
einen höhere Produktivität ermöglicht.
TREIBENDE KRAFT DER AKTUATOREN
Einen entscheidenden Anteil daran haben die Antriebe der Aktuatoren in den
Funktionsmodulen. Hierfür entdeckten die Maschinenbauer die Antriebe von
Faulhaber. In der LTM-CI spielt beispielsweise der Linearmotor LM 1247 eine
wichtige Rolle. Er ist an bis zu 20 Stellen in der Anlage eingebaut, darunter in
Stoppeinheiten, also Schiebern, die den Materialfluss unterbrechen und in
Greifern. Eine besondere Stärke dieses Linearmotors ist seine hohe Geschwindigkeit.
Dazu liefert dieser Antrieb auch einen enormen Schub: Bei nur 12,5 mm
Breite und 19,1 mm Länge entwickelt er eine Dauerkraft von 3,6 N. „In der Spitze
schafft er sogar 10,7 N“, betont Schiermayr.
Auch der bürstenlose DC-Motor der Serie 2250…BX4 hat die Maschinenbauer
überzeugt. Er treibt im Portalhandling der Automatisierungslösung die
Schwenkeinheiten an, mit denen Werkzeuge oder Komponenten in eine bestimmte
Position gebracht werden. Hier kam es bei der Auswahl neben hoher
Dynamik und kompakten Abmessungen auch auf ein Zubehörteil an, erinnert
sich Schiermayr: „Wir brauchen an dieser Stelle eine sehr hohe Präzision und
Wiederholgenauigkeit. Deshalb war es für uns ein wichtiges Argument, dass
Faulhaber diesen Motor mit einem dazu passenden Multiturn-Absolut-Encoder
liefern kann. Dessen Signale werden für die hohe Qualität der Fertigung und die
Qualitätssicherung benötigt.“
ÜBER 60 MILLIONEN HÜBE OHNE STÖRUNG
Der entscheidende Parameter ist für Stiwa jedoch die Langlebigkeit und dauerhafte
Zuverlässigkeit aller Komponenten. Denn das Unternehmen garantiert
den Abnehmern des kompakten Automatisierungssystems einen störungsfreien
Betrieb von über 60 Millionen Hübe. Da müssen alle beweglichen Teile mitspielen,
ebenso die Motoren. Mit Faulhaber als Partner konnten diese hohen Anforderungen
erfüllt werden. Das Unternehmen ist spezialisiert auf hochpräzise
Klein- und Kleinstantriebssysteme, Servokomponenten und Steuerungen bis zu
200 W Abgabeleistung. Dazu zählt die Realisierung von kundenspezifischen
Komplettlösungen und ein umfangreiches Programm an Standardprodukten
wie bürstenlose Motoren, DC-Kleinstmotoren, Encoder und Motion Controller.
Bilder: Bilder 01 und 02: Faulhaber; Aufmacher und Bild 03: Stiwa
www.faulhaber.com
01 Bürstenlose DC-Motor treibt im Portalhandling
des Automatisierungssystems die Schwenkeinheiten
an, die Werkzeuge oder Komponenten positionieren
02 Der Linearmotor ist an bis zu 20 Stellen in der
Anlage eingebaut, zum Beispiel in Stoppeinheiten
oder Greifern
03 Die Automationsplattform hat je nach Auslegung
und Bestückung eine Länge von 3 bis 4 m; Produkte mit
einer Raumdiagonalen von bis zu 30 mm können damit
gefertigt werde
DIE IDEE
„Wir knechten unsere eigenen Teile
genauso wie die zugekauften
Komponenten in Dauerprüfungen.
Wir versuchen sie dabei durch
Verschleiß und ungünstige
Bedingungen zu zerstören. Nur was
diesen Härtetest besteht, bauen wir
in die Maschinen ein. Die Motoren
von Faulhaber haben bewiesen,
dass sie solchen extremen Anforderungen
gewachsen sind. Sie helfen
uns, unsere eigenen Anforderungen
an Zuverlässigkeit und Lebensdauer
bei minimalem Platzbedarf und
kürzesten Taktzeiten zu erreichen.“
Roland Schiermayr, Bereichsleiter
Forschung und Entwicklung
Automation, Stiwa Holding GmbH,
Attnang-Puchheim (Österreich)
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2024/09 39

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG
HÖHERE BAHNGENAUIGKEIT
KOMPENSATION KINEMATISCHER
ÜBERTRAGUNGSFEHLER IN ZYKLOID­
GETRIEBEN VON INDUSTRIEROBOTERN
Im Vergleich zu Werkzeugmaschinen erreichen Industrieroboter
eine geringe Absolut- und Bahngenauigkeit. Um neue
Anwendungsgebiete für die Industrierobotik zu erschließen,
forscht das Institut für Steuerungstechnik der
Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW) der
Universität Stuttgart daher an regelungstechnischen
Lösungen zur Erhöhung der Genauigkeit. Sowohl Prozesse ohne
externe Kräfte wie das Laserschneiden als auch Prozesse mit
hohen Prozesskräften wie die spanende Bearbeitung sollen so für
den Einsatz von Industrierobotern erschlossen werden.
40 antriebstechnik 2024/09 www.antriebstechnik.de

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG
Die geringe Bahngenauigkeit von Industrierobotern ist auf
die nichtlineare Dynamik der Gelenke zurückzuführen.
Der in den Robotergelenken verortete Antriebsstrang
setzt sich in der Regel aus einer permanenterregten Synchronmaschine
und einem Präzisionsgetriebe zusammen. Diese
Getriebe sind zwar weitgehend spielfrei, stellen aufgrund von
Hystereseeffekten und kinematischen Übertragungsfehlern aber
dennoch eine wesentliche Fehlerquelle für Bahnabweichungen
eines Roboters dar.
Die Positionsfehler der einzelnen Robotergelenke summieren
sich entlang der seriellen Kinematik auf und ihr Einfluss auf den
Positionsfehler am Tool-Center-Point (TCP) wird durch die
Hebelwirkung verstärkt. In für geringe Traglasten ausgelegten
Robotern, wie zum Beispiel Cobots, kommen meist Gleitkeilgetriebe
zum Einsatz, die als Harmonic-Drive-Getriebe bekannt
sind. In Industrierobotern für höhere Traglasten werden
Zykloidgetriebe verbaut, die trotz geringer Baugröße hohe Drehmomente
aufnehmen können. Da diese Roboter für industrielle
Bearbeitungsprozesse besonders interessant sind, fokussieren
sich die Untersuchungen des ISW auf diesen Getriebetyp.
Industrieroboter besitzen in den Antriebssträngen üblicherweise
nur antriebsseitige Positionssensorik in Form der Motorencoder.
Für eine regelungstechnische Kompensation der im
Getriebe verursachten Positionsfehler muss allerdings die abtriebsseitige
Position bekannt sein. Problematisch ist der Einsatz
zusätzlicher Sensorik auf der Abtriebsseite wegen der höheren
Kosten und des erhöhten Ausfallrisikos, das mit der höheren
Komplexität des Systems einhergeht. Daher soll die abtriebsseitige
Position mithilfe von Getriebemodellen geschätzt werden.
GETRIEBEPRÜFSTAND FÜR EXPERIMENTE
Zur Untersuchung der in Robotergetrieben auftretenden physikalischen
Effekte wurde am ISW der Getriebeprüfstand in Bild 01
aufgebaut, welcher die isolierte Betrachtung
einer Einzelachse ermöglicht.
Für die hier durchgeführten
Untersuchungen wird ein Zykloidgetriebe
von Nabtesco (RH380-N,
Nenndrehmoment 3,7 kN m, Untersetzungsfaktor
185) genutzt, das in
Robotern für hohe Traglasten eingesetzt
wird.
Das Besondere an dem Prüfstand:
Auf der Abtriebsseite ist nicht nur
eine träge Masse oder eine Bremse
montiert, sondern mittels eines High-
Torque-Motors können dynamische
Lastmomente abgebildet werden.
Neben an- und abtriebsseitigen
Positionssensoren sind ein lastseitiger
Drehmomentsensor sowie ein
Getriebetemperatursensor verbaut.
Zur Durchführung von Messungen
und zur Erprobung neuartiger Kompensationsverfahren
wird ein Rapid-
Prototyping-System von Speedgoat
verwendet. Es ist mit den Frequenzumrichtern
und der Sensorik über
ein EtherCAT-Bussystem mit einer
Taktfrequenz von 2 kHz verbunden.
HYSTERESE UND REIBUNG
Im Getriebe tritt temperatur- und
lastabhängige Reibung auf. Dies
konnten bisherige experimentelle
Gelenktorsion
"q / mrad
Betrag der Gelenktorsion
|"q| / mrad
2
0
-2
0,04
0,03
0,02
0,01
46
185
: 0; 25
1
2
3
4
5
6
01 Getriebeprüfstand für experimentelle Untersuchungen
Zykloidgetriebe
Antriebsseitiger
Motor
Temperatursensor
Drehmomentsensor
Kupplung
Abtriebsseitige
Lastmaschine
02 Kinematische Übertragungsfehler des Getriebes im Zeitbereich
10 15 20 25 30
Anzahl Motorumdrehungen U / "
46
2 "
185
: 0; 50
2
3
Untersuchungen des ISW im Rahmen des „HyComp“-Projekts
zeigen, das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG)
gefördert wird. Eine Erklärung ist, dass bei temperaturbedingter
Ausdehnung der Metallteile oder Erhöhung der Last die Komponenten
des Getriebes stärker aneinandergepresst werden. Folglich
erhöhen sich Haftreibung und Coulombsche Reibung. Die
viskose Reibung nimmt hingegen mit zunehmender Temperatur
ab, da die Viskosität der eingesetzten Schmierstoffe sinkt. Auch
das Hystereseverhalten des Getriebes zeigt in den Experimenten
einen Temperatureinfluss: Mit zunehmender Temperatur erhöht
sich die Getriebesteifigkeit aufgrund der temperaturbedingten
Materialausdehnung.
Zur Schätzung des abtriebsseitigen Moments wird ein Koppelkraftbeobachter
eingesetzt, welcher auf einem um die last- und
temperaturabhängige Reibung erweiterten Dynamikmodell basiert.
Aus dem lastseitigen Moment wird unter Berücksichtigung
der temperaturabhängigen, hysteresebehafteten Steifigkeit die
03 Kinematische Übertragungsfehler des Getriebes im Frequenzbereich
1
4
5
6
= Abtrieb
= 3 kNm
= Abtrieb
= 2 kNm
= Abtrieb
= 1 kNm
= Abtrieb
= 0 kNm
= Abtrieb
= -1 kNm
= Abtrieb
= -2 kNm
= Abtrieb
= -3 kNm
25
6 "
= Abtrieb
= 3 kNm
= Abtrieb
= -1 kNm
185 : 0; 81 = Abtrieb
= 2 kNm
= Abtrieb
= -2 kNm
= Abtrieb
= 1 kNm
= Abtrieb
= -3 kNm
= Abtrieb
= 0 kNm
46
3 "
185
46
46
: 0; 75
4 "
185 : 0; 99 6 "
185 : 1; 49 25
12 " : 1; 62
185
0
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2
Normierte Frequenz f / 1/Motorumdrehung
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2024/09 41

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG
04 Blockschaltbild der modellbasierten Kompensation der
kinematischen Übertragungsfehler
Um die Temperaturabhängigkeit zu berücksichtigen und dennoch
ohne weitere Sensoren auszukommen, wird ein Temperaturbeobachter
zu Schätzung der Getriebetemperatur eingesetzt.
Die Modelle werden zur Berechnung eines Positions- oder
Geschwindigkeitsoffsets genutzt, um die kinematischen Übertragungsfehler
zu kompensieren, wie Bild 04 zeigt. Diese modellbasierte
Kompensation soll in anwendungsnahen Lastszenarien am
Getriebeprüfstand validiert und zukünftig auf 6-Achs-Industrieroboter
angewendet werden.
Das Projekt „Kompensation kinematischer Übertragungsfehler
an Industrierobotern (HyComp II)“ wird durch die Deutsche
Forschungsgemeinschaft gefördert (Projektnummer: 443677015).
Bilder: ISW, Universität Stuttgart
www.isw.uni-stuttgart.de
abtriebsseitige Position bestimmt. Diese wird schließlich zur Berechnung
eines Korrekturoffsets für die Sollposition des Motors
herangezogen. Durch die Kompensation der Hysterese konnte
die Bahngenauigkeit in der experimentellen Validierung gegenüber
der klassischen Kaskadenregelung deutlich gesteigert
werden.
KINEMATISCHE ÜBERTRAGUNGSFEHLER
Kinematische Übertragungsfehler in den Getrieben gehören
ebenfalls zu den wesentlichen Fehlerquellen für Bahnabweichungen.
Diese periodisch auftretenden und winkelabhängigen
Fehler werden durch Fertigungs- und Montagetoleranzen verursacht.
Fällt eine Harmonische dieser kinematischen Übertragungsfehler
mit einer Eigenfrequenz des Antriebsstrangs zusammen,
können zusätzlich zu Bahnfehlern auch unerwünschte Vibrationen
am Tool-Center-Point auftreten. Aufgrund der nichtlinearen
Kinematik ist es bei Robotern schwierig, einzelne Frequenzen
durch Filter zu unterdrücken, da die kritischen Frequenzen
posenabhängig variieren. Kinematische Übertragungsfehler werden
am ISW experimentell untersucht, modelliert und Kompensationsverfahren
entwickelt.
Zur Veranschaulichung der kinematischen Übertragungsfehler
wird in Bild 02 die Gelenktorsion in Abhängigkeit der Motorposition
für eine Bewegung mit einer Solldrehzahl von 1 °/s unter
konstanter Last aufgetragen. Die Lastabhängigkeit der kinematischen
Übertragungsfehler wird hier deutlich.
Bild 03 zeigt das Spektrum der Gelenktorsion – mit auf
1/Motorumdrehung normiertem Frequenzvektor. Die Abweichungen
der Gelenktorsion lassen sich physikalischen Effekten
in Getriebe und Motor zuordnen. Es zeigt sich der Einfluss der
Getriebeuntersetzung von 185, der Untersetzung der Getriebehauptstufe
von 46 und der Polpaarzahl des lastseitigen Motors
von 25.
MODELLBASIERTE KOMPENSATION
Im Rahmen des Projekts werden am ISW die Einflüsse von Last,
Temperatur, Drehzahl und Drehrichtung auf die kinematischen
Übertragungsfehler charakterisiert. Die gewonnenen Daten und
das daraus abgeleitete tiefergehende Systemverständnis wird genutzt,
um die kinematischen Übertragungsfehler zu modellieren.
Dazu werden Black-Box-Modelle genutzt, wie beispielsweise
Modelle auf Basis von Fourierreihen und Ansätze aus dem maschinellen
Lernen.
DIE AUTOREN
Christian J. E. Bauer, M. Sc.,
Wissenschaftlicher Mitarbeiter,
Universität Stuttgart,
Institut für Steuerungstechnik
der Werkzeugmaschinen und
Fertigungseinrichtungen (ISW)
Dr.-Ing. Armin Lechler,
Stellvertretender Institutsleiter,
Universität Stuttgart,
Institut für Steuerungstechnik der
Werkzeugmaschinen und
Fertigungseinrichtungen (ISW)
Prof. Dr.-Ing. Alexander Verl,
Institutsleiter, Universität Stuttgart,
Institut für Steuerungstechnik der
Werkzeugmaschinen und
Fertigungseinrichtungen (ISW)
42 antriebstechnik 2024/09 www.antriebstechnik.de

WISSEN SCHAFFT IDEEN
TITEL
10 Anwendungsneutrale
Mobilrobotik
14 Elektrifizierungskonzepte
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SONDERAUSGABE MARKTÜBERSICHT
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34
Positions- und Neigungssensoren
für AGVs
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