antriebstechnik 2/2025
antriebstechnik 2/2025
antriebstechnik 2/2025
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19174
02
März 2025
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Organ der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V.
MESSEFRÜHLING
Innovationen und Trends der
Hannover Messe und Logimat
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„antriebstechnik“ ist eine Zeitschrift der Vereinigten Fachverlage GmbH, Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz, HRB 2270, Amtsgericht Mainz,
Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen, Matthias Niewiem, Umsatzsteuer-ID: DE 149063659, Gerichtsstand: Mainz
EDITORIAL
INDUSTRIEPOLITIK STÄRKEN
Liebe Leserinnen, liebe Leser,
Wachstum, Wohlstand und Beschäftigung hängen in
Deutschland stark von der Industrie ab. Hohe Energie- und
Lohnkosten, internationaler Wettbewerb oder Bürokratie
werden oft als Gründe genannt, wenn von Deindustrialisierung
die Rede ist. Davon kann angesichts aktueller Zahlen
aber keine Rede sein. Der Anteil der Industrie an der Bruttowertschöpfung
der 27 EU-Mitgliedstaaten betrug im Jahr
2023 im Schnitt 16,4 %. In Deutschland lag der Anteil des
produzierenden Gewerbes mit 20,4 % deutlich darüber; trotz
eines leichten Rückgangs auf vorläufig 19,7 % im Jahr 2024
bleibt der Industriesektor stark. So aktuelle Zahlen der EU
und des Statistischen Bundesamtes. Andere große Volkswirtschaften
wie Italien kamen 2023 auf einen Anteil von 17,5 %
oder Frankreich auf 10,8 %. Wie sich die Industrie in Europa
und Deutschland im globalen Wettbewerb langfristig
behauptet, muss sich zeigen, auch gerade in exportorientierten
Staaten angesichts von neuen Handelsbarrieren.
Mit einem Außenhandelsumsatz (Summe der Exporte und
Importe) von 252,8 Mrd. Euro waren die Vereinigten Staaten
laut Angaben des Statistischen Bundesamtes im Jahr 2024
erstmals seit 2015 wieder Deutschlands wichtigster Handelspartner.
Kontinuierliche Innovation und Qualifikation sind
aus meiner Sicht ein Schlüssel für eine zukunftssichere und
wettbewerbsfähige Industrie. Dafür braucht es auch mehr
Forschung und Entwicklung. Eine weit sichtige Industrie- und
Wissenschaftspolitik kann dafür geeignete Bedingungen
schaffen, auch um technologisch auf den Klimawandel zu
reagieren. Ein konstruktiver Dialog zwischen Politik und
Industrie ist notwendiger denn je. Weltoffene Veranstaltungen
wie die Hannover Messe bieten dafür ein Forum.
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EDITORIAL
03 Industriepolitik stärken
SOFTSTARTER
06 Praxisorientierter Leitfaden:
CO 2
-Footprint einer Werkzeugmaschine
07 Menschen, Märkte, Unternehmen
38
SPECIAL
HANNOVER MESSE UND LOGIMAT
10 Antriebs- und Fluidtechnik:
Wegbereiter für die Industrie von morgen
12 Infrastruktur für die urbane Mobilität:
Parken im Rotationssystem
16 Logimat:
Mobile Roboter, aber sicher
TITELBILD
Deutsche Messe,
Thomas Koy
20 Akku macht mobil:
Hubsäulen und Zylinder kabellos verfahren
24 IE5-Antriebspakete:
Auf dem Weg zu Netto-Null
MECHANISCHE ANTRIEBSTECHNIK
GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN
26 Sichere Prozesse:
Präzisionsteile – Die Zukunft ist spanlos
42
20
4 antriebstechnik 2025/02 www.antriebstechnik.de
ELEKTRISCHE ANTRIEBSTECHNIK
DREHGEBER
34 Medizinische Geräte:
Qualitätsprüfung mit höchster Präzision
KOMPONENTEN UND SOFTWARE
38 Vorkonfektionierung erhöht Effizienz:
Energiekettensysteme, die einfach passen
42 Studie der RWTH: Schmierfreie Gleitlager –
Industrie und Umwelt profitieren
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG
44 Ausgewählt: Vitaler Wissensaustausch
46 Simulation: Untersuchung und Modellierung des
Reibungsverhaltens wälzgelagerter
Maschinenachsen
SERVICE
50 Impressum
MEIN TIPP
Immer wieder erklären Unternehmen, dass ihre
neuesten Produkte dem Anwender Geld einsparen.
Wie viel genau ist schwer kalkulierbar.
In dem Artikel auf Seite 42 hat ein Unternehmen
seine Behauptungen von einer Universität prüfen
und vor allem genau quanti fizieren lassen – gespartes
Geld, Arbeitszeit und CO 2
exakt gelistet.
Hat mich beeindruckt.
Miles Meier, Chefredakteur, m.meier@vfmz.de
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PRAXISORIENTIERTER LEITFADEN
CO 2
-FOOTPRINT EINER
WERKZEUGMASCHINE
Wer den CO2-Fußabdruck einer Werkzeug maschine
berechnen will, hat es nicht leicht: Immerhin besteht
eine Werkzeugmaschine schon mal aus mehreren
10.000 Einzelteilen, einschließlich zugekaufter
Materialien und Vorprodukte. Außerdem ist fast jede
Maschine ein Unikat. Um zu einem CO2-Wert zu gelangen,
der auch für Wirtschaftsprüfer valide und vergleichbar ist,
bildete sich auf Initiative des VDW eine Expertengruppe.
Für Prof. Felix Hackelöer vom Institut für Automation und
Industrial IT der TH Köln ist klar: „Die CO 2
-Bewertung an
sich ist schon komplex, für Werkzeugmaschinen ist sie sehr
komplex“. Hackelöer gehört einer Expertengruppe an, die
sich auf Initiative des VDW (Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken)
gebildet hat. Die Gruppe stand vor der Aufgabe, so
genannte Product Category Rules (PCR) für Werkzeugmaschinen
zu entwickeln. Mit im Team: Fachleute aus sechs VDW-Mitgliedsunternehmen:
Chiron, DMG Mori, Grob, Heller, Schuler und
United Grinding sowie aus den mit Normung und Standardisierung
befassten Fachabteilungen von VDW und VDMA. Ziel sollte
es sein, mit einem VDMA-Einheitsblatt eine Richtlinie zu erstellen,
die sich im Idealfall bis zur ISO-Norm weiterentwickeln lässt.
NICHT ZU SEHR IN DETAILS VERLIEREN
Der PCF umfasst alle Treibhausgasemissionen, die von einem
Produkt in den verschiedenen Phasen seines Lebenszyklus verursacht
werden. Die VDW-Projektgruppe einigte sich im ersten
Schritt auf die Betrachtung Cradle-to-Gate (von der Wiege bis
zum Werkstor), also einer Betrachtung, die sich auf Ressourcen,
Herstellung der Vorprodukte und schließlich auf die Produktion
des Endprodukts konzentriert – bis zu dem Punkt, an dem die
Maschine die Halle des Herstellers verlässt.
Nach einigen Diskussionen einigte man sich auf das Ziel, eine
Methodik für den PCF von Werkzeugmaschinen zu erarbeiten,
die eine gute Genauigkeit mit vertretbarem Aufwand vereint.
In den jetzt vorliegenden PCR der VDW-Projektgruppe werden
die Anwenderinnen und Anwender in neun Schritten durch den
Prozess geführt. Zunächst muss der Hersteller die Betrachtungsgrenzen
definieren. Alsdann wird die Maschine quasi zerlegt.
Schaltschrank und Motoren sind gesondert zu betrachten, da sie
CRM (Critical Raw Materials) wie Seltene Erden, Kupfer oder Kobalt
enthalten können, die mit hohen CO 2
-Emissionen verbunden
sind. Für deren Bilanzierung bietet die Richtlinie dabei einen
praxisorientierten Ansatz.
Spannend wird es an der Stelle, wo die verbleibende Masse der
Maschine betrachtet wird. Hier entschieden die Experten, zur
Vereinfachung das Pareto-Prinzip (80/20-Regel) anzuwenden.
Übertragen auf die Werkzeugmaschine bedeutet dies, dass einige
wenige Teile den Großteil der Masse – und somit auch des Car-
Cornelia Gewiehs, freie Journalistin, Rotenburg (Wümme)
bon Footprint – ausmachen. Es gilt nun, anhand der sortierten
Stückliste die Teile zu identifizieren, die mindestens 80 Prozent
der verbleibenden Masse ausmachen. Deren PCF lässt sich dann
aus der Multiplikation von Gewicht und passendem Emissionsfaktor
errechnen. Die Emissionsfaktoren der unterschiedlichen
Materialien erhält man entweder vom Zulieferer oder einschlägigen
Datenbanken. Die übrigen, noch nicht bilanzierten Teile lassen
sich entsprechend hochrechnen, was schnell geht und nach
den Erfahrungen der beteiligten Experten zu einer vergleichbar
guten Genauigkeit wie eine vollständige Betrachtung aller Teile
führt, wie Hackelöer betont.
Am Ende ergibt die Addition der einzelnen Footprints zum Product
Carbon Footprint der gesamten Werkzeugmaschine, der als
CO 2
-Äquivalent in Kilogramm angegeben wird – ein Wert, der
sich in jeden Nachhaltigkeitsbericht aufnehmen, überprüfen und
mit anderen vergleichen lässt.
Neben der beschriebenen Vorgehensweise bietet das VDMA-
Einheitsblatt eine Beispielrechnung und Definitionen, Erläuterungen
zu relevanten ISO-Normen sowie Hinweise auf Datenbanken
für Emissionsfaktoren, die kostenfrei zugänglich sind.
Bild: VDW
www.emo-hannover.de; www.vdw.de
DIE IDEE
„Es stellt sich ja immer die Frage,
was der Benefit für mein
Unternehmen ist. Die Veröffentlichung
der CO2-Bilanz bietet die
Möglichkeit, sich positiv vom
Wettbewerb abzuheben.“
Jörg Süßdorf, Leiter
Qualitätswesen, Schuler Group
6 antriebstechnik 2025/02 www.antriebstechnik.de
SOFTSTARTER
IGUS ÜBERNIMMT KONFEKTIONIERUNGS-
SPEZIALISTEN ELKO
Im Januar 2025 hat
Igus die Elko Verbindungstechnik
GmbH
aus Kirchheim am
Necker übernommen.
Das im Jahr 1998 von
Harwig Nuß und
Markus Grözinger
gegründete Unternehmen
ist darauf
spezialisiert, Leitungen
und Steckverbinder zu kundenspezifischen Systemen und
Kabelsätzen zusammenzustellen. Zum Einsatz kommen sie
vorwiegend im Maschinenbau und der Automobilindustrie. Mit
diesem Schritt erweitert der Kölner Motion-Plastics-Spezialist
seine Konfektionierungskapazitäten im Bereich der Antriebstechnik.
Kunden sollen so noch schneller die für ihre Anwendung
passend konfektionierte Leitung erhalten. „Die Nähe zu
unseren zahlreichen Kunden in Süddeutschland ermöglicht es
Igus, noch flexibler und schneller auf die individuellen Bedürfnisse
der Kunden einzugehen“, sagt Michael Blass, Geschäftsführer
E-Kettensysteme bei Igus. Es entsteht ein Produktionsverbund
mit kurzen Durchlauf- und Lieferzeiten. Bisher
konfektioniert Igus nach eigenen Angaben allein in Deutschland
mehr als 14.000 Leitungen pro Woche. Insgesamt konfektioniert
das Unternehmen derzeit an 14 Standorten weltweit
Readycable.
www.igus.de
SEW-EURODRIVE: BETEILIGUNG AN BBH
PRODUCTS
SEW-Eurodrive
hat eine 34-Prozent-Beteiligung
an BBH Products
erworben. BBH
Products wird
auch künftig
unabhängig am
Markt als
Anbieter von
Lösungen der
funktionalen Sicherheit agieren und seine Bestands- und
Neukunden unverändert bedienen. Beide Unternehmen legen
großen Wert auf Partnerschaften, die auf Innovation und
technologischen Fortschritt fokussiert sind. Die kürzlich
vertraglich besiegelte Zusammenarbeit stellt einen weiteren
wichtigen Schritt in diese Richtung dar und betont das gemeinsame
Engagement beider Unternehmen für technologische
Fortschritte und sichere Lösungskonzepte. Die im oberpfälzischen
Weiden ansässige BBH Products GmbH bietet eine breite
Palette an Produkten und Lösungen im Bereich der funktionalen
Sicherheit für verschiedene Branchen wie Fabrikautomatisierung,
Automotive, Maschinenbau, Robotik und Logistik. Für
den Firmengründer Gerhard Bauer ist diese Partnerschaft ein
bedeutender Meilenstein: „Durch die Zusammenarbeit mit
SEW-Eurodrive können wir unsere Stärken bündeln und sichere
Gesamtlösungen entwickeln. “
www.sew-eurodrive.de
31. MÄRZ – 4. APRIL 2025
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FVA WORKBENCH 10 IST DA
ZUKUNFTSFEST-ZERTIFIKAT AN REINTJES
Zukunftsfest:
Genau das trifft
im wahrsten Sinn
des Wortes auf
die Reintjes
GmbH zu. Das
Hamelner
Unternehmen
darf sich bereits
zum dritten Mal
über das gleichnamige
Zertifikat
des Landes
Niedersachsen
freuen. „Diese
Auszeichnung macht uns stolz und zeigt: Bei uns passiert etwas,
wir sind auf dem richtigen Weg und stellen die Weichen abteilungsübergreifend
für die Zukunft. Und: Wir sind auf vielen
Ebenen zukunftsfest!“, hält Reintjes Geschäftsführer Klaus
Deleroi zufrieden fest. Verliehen wird das Zertifikat vom Niedersächsischen
Ministerium für Soziales, Arbeit, Gesundheit und
Gleichstellung gemeinsam mit der Demografieagentur. Es geht an
niedersächsische Betriebe und Verwaltungen, die sich Herausforderungen
wie der Digitalisierung oder dem demografischen
Wandel aktiv stellen und erfolgreiche Maßnahmen umsetzen.
www.reintjes-gears.de
ZAE ERWEITERT GESCHÄFTSFÜHRUNG
Die FVA-Workbench ist eine herstellerneutrale
Lösung für die Modellierung, Parametrisierung
und Berechnung von Getriebesystemen. Am
17. Februar 2025 wurde Version 10 veröffentlicht,
die noch effizienteres Auslegen ermöglicht. Für
Experten der Antriebstechnik ist die FVA-Workbench
der FVA GmbH ein Werkzeug, um komplexe
Antriebssysteme und Getriebeelemente mit hoher
Zuverlässigkeit zu modellieren, zu berechnen und
zu optimieren. Die Software bündelt 50 Jahre
Forschung und Entwicklung aus dem Expertennetzwerk
der Forschungsvereinigung in einer
Plattform und macht das gesammelte Wissen so
direkt und einfach für die industrielle Praxis
anwendbar. Neue Funktionen sind der 2D-Modeler
für einfachere und schnellere Konstruktionsänderungen,
verkürzte Rechenzeiten dank Modularisierung
der Berechnung nach ISO 10300 und
erweiterte Grübchenberechnung nach ISO 6336
und FVA 411. Dazu wurde ein Variantengenerator
geschaffen, und eine Wälzschälen-Funktion
integriert. Die Kegelradberechnung profitiert von
der Integration der neuesten Rechenkern-Versionen
und es gibt eine Ergebnis-Schnellansicht.
www.fva-service.de
Dr.-Ing. Arne Dethlefs
(rechts im Bild)
ist seit Februar
Geschäftsführer
der ZAE Antriebssysteme
GmbH & Co KG
in Hamburg. Er wird
das Unternehmen
gemeinsam mit
Severin Pesch (links
im Bild) führen, der
bereits seit dem Jahr
2022 Geschäftsführer
ist. Das neue Führungsteam
werde den eingeschlagenen Kurs fortsetzen und
ZAE zu einem führenden Anbieter für innovative und kundenspezifische
Antriebssysteme weiterentwickeln, hieß es in der
Meldung. Nachhaltiges und langfristiges Wachstum sowie die
kontinuierliche Weiterentwicklung von Produkten und Produktionsprozessen
stehen im Fokus von Dethlefs. Nach seinem
Maschinenbaustudium in Hamburg übernahm Dethlefs
Tätigkeiten an der TU Berlin und dem Fraunhofer-Institut für
Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK. Mit einer
Arbeit zur Schleiftechnik hat er promoviert. Anschließend
leitete er die Produktion bei einem Mikroelektronik-Unternehmen
und wurde Geschäftsführer in den USA. Zuletzt war er
Geschäftsführer bei einem Anlagen- und Sondermaschinenbauer.
„Die technische Tiefe und das spannende Produktspektrum
machen die neue Aufgabe sehr interessant“, sagt Dethlefs.
„ZAE ist für die Zukunft gut aufgestellt und gemeinsam werden
wir unsere Position am Markt weiter ausbauen.“
www.zae.de
8 antriebstechnik 2025/02 www.antriebstechnik.de
SOFTSTARTER
MASCHINENBAU: EXPORTE 2024 VERRINGERT
Die Maschinen- und Anlagenbaufirmen aus Deutschland
mussten im Jahr 2024 spürbare Einbußen auf den Auslandsmärkten
hinnehmen. Nach vorläufigen Berechnungen des
Statistischen Bundesamtes betrug der Exportrückgang nominal
5,0 Prozent gegenüber dem Vorjahr. Insgesamt wurden Maschinen
und Anlagen im Wert von 199,6 Milliarden Euro exportiert.
Preisbereinigt lagen die Maschinenexporte auf Jahressicht sogar
um 7,1 Prozent unter dem Vorjahresniveau. Dies entsprach
weitgehend dem Produktionsrückgang der Maschinenbaubranche
von (vorläufig) real 7,5 Prozent. Die Exporte in die
Länder der Europäischen Union sanken im Jahr 2024 nominal um
8,5 Prozent und damit überdurchschnittlich stark. Die Exporte
nach China, der Nummer zwei im Exportranking, sanken um
kumuliert 4,5 Prozent. „Der Maschinenbau sieht sich weltweit
konfrontiert mit anhaltenden konjunkturellen und strukturellen
Herausforderungen und geopolitischen Spannungen, welche die
globale Nachfrage nach Maschinen und Anlagen dämpfen.
Die EU ist jetzt vor allem gefordert, einen Zollstreit mit den USA,
unserem wichtigsten Handelspartner, zu verhindern“, fordert
VDMA-Chefvolkswirt Dr. Ralph Wiechers. Immerhin gab es trotz
der allgemeinen Rückgänge auch positive Ausreißer. Im Einzelnen
stiegen die Exporte nach Mexiko im Jahr 2024 um
5,4 Prozent und die Ausfuhren nach Indien legten um 2,6 Prozent
zu. Auch das Vereinigte Königreich und die Schweiz zeigten eine
stabile Entwicklung, während die Exporte in den Nahen und
Mittleren Osten sogar zweistellig zulegten.
www.vdma.org
PHILIPP GUTMANN WIRD
AMA-GESCHÄFTSFÜHRER
Der AMA Verband für Sensorik und
Messtechnik startete mit einem
Wechsel in der Geschäftsführung
ins neue Jahr. Seit dem 1. Januar
leitet Philipp Gutmann als neuer
Geschäftsführer den Verband und
tritt damit die Nachfolge von Thomas Simmons an, der den
Verband mehr als 17 Jahre prägte. Philipp Gutmann bringt
umfangreiche Erfahrung aus den Bereichen Marketing und
Kommunikation mit. In den vergangenen Jahren hat er vor
allem mittelständische Unternehmen begleitet und war in
verschiedenen Branchen tätig, darunter Automobil,
Elektronik und Gesundheitswesen. Er arbeitete unter
anderem für Unternehmen wie Mercedes-Benz, Siemens,
Infineon, Airbus Defence & Space, MAN und Pfeiffer
Vacuum. Dabei sammelte er umfassende Einblicke in die
Herausforderungen und Chancen der Industrie und spezialisierte
sich auf strategische Kommunikationskonzepte,
Markenführung sowie den Technologietransfer. Zudem
verfügt er über Erfahrung in der Zusammenarbeit mit
Start-ups sowie in der Förderung von Innovationsprojekten.
Durch seine langjährige Zusammenarbeit mit kleinen und
mittelständischen Unternehmen verfügt er über ein tiefes
Verständnis für deren Anforderungen und Entwicklungen.
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SPECIAL: HANNOVER MESSE UND LOGIMAT
ANTRIEBS- UND FLUIDTECHNIK
WEGBEREITER FÜR DIE INDUSTRIE
VON MORGEN
Am 31. März 2025 startet die Weltleitmesse der Industrie in Hannover. Mit mehr als
4.000 Ausstellern aus aller Welt ist die Hannover Messe die zentrale Plattform für
zukunftsweisende Lösungen in der Industrieproduktion. Dabei kommt der Antriebsund
Fluidtechnik in diesem Jahr eine besondere Rolle zu. Unter dem Label
„Motion & Drives“ zeigen die Branchen erneut ihre Stärke und Bedeutung als größte
Zulieferbranchen im internationalen Maschinenbau. Präsentiert werden innovative
und smarte Einzelkomponenten sowie komplette Systeme.
Für die stark exportorientierten Unternehmen der Antriebsund
Fluidtechnik ist die Hannover Messe aufgrund ihrer
hohen Internationalität die ideale Plattform, um das weltweite
Geschäft voranzutreiben. „Angesichts der globalen
Rahmenbedingungen kommt der Hannover Messe in diesem
Jahr eine besondere Rolle zu, denn hier werden die globalen Weichen
für die Industrieproduktion von morgen gestellt“, sagt
Dr. Jochen Köckler, Vorsitzender des Vorstands der Deutschen
Messe AG. „In den Bereichen Automatisierung, Digitalisierung
und internationale Zusammenarbeit bieten wir eine zentrale
Bühne, auf der die Unternehmen der Antriebs- und Fluidtechnik
ihre wegweisenden Konzepte präsentieren und entscheidende
Impulse für eine resiliente Industrie setzen. Zugleich eröffnet die
hohe Internationalität der Messe exportorientierten Firmen
ideale Chancen, um neue Märkte zu erschließen, potenzielle
Neukunden zu gewinnen und ihre Position im weltweiten Wettbewerb
nachhaltig zu stärken.“
GROSSE NAMEN VOR ORT
Zu den bereits angemeldeten Unternehmen zählen unter anderem
Atos, Baumüller, Bosch Rexroth, Cantoni, Festo, Flender,
Hawe, IMM Hydraulik, SEW und Schaeffler. Die Hersteller präsentieren
ihre neuesten Anwendungen und Komponenten für
eine intelligente und nachhaltige Produktion unter dem Label
„Motion & Drives“ schwerpunktmäßig in den Hallen 4, 5 und 6.
„Mit der Hannover Messe bieten wir den Ausstellern die Einbettung
in ein einzigartiges industrielles Innovationsökosystem, in
dem Unternehmen aus dem Maschinenbau, der Elektro- und
Digitalindustrie sowie der Energiewirtschaft effiziente und nachhaltige
Lösungen für die aktuelle und zukünftige industrielle
Wertschöpfung präsentieren. Diese Mischung aus Forschung,
Wirtschaft, Startups und Politik ist jedes Jahr aufs Neue ein
Garant für eine große Dynamik“, sagt Köckler.
„Komponenten der Antriebs- und Fluidtechnik sind maßgebliche
Bausteine der Maschinen – sie liefern Kraft, dienen als Datenquelle
für digitale Mehrwertdienste und spielen eine entscheidende
Rolle für die Performance der Kundenprodukte. 2025 wird
die Hannover Messe mit ihrer ‚Motion & Drives‘-Community zum
Innovationsmotor für den Maschinenbau“, betont Hartmut Rauen,
stellvertretender VDMA-Hauptgeschäftsführer und verantwortlich
für die Antriebs- und Fluidtechnik im VDMA. Um die globalen
wirtschaftlichen Herausforderungen abzumildern setzt Rauen
unter anderem auf die industrielle Gemeinschaftsforschung.
10 antriebstechnik 2025/02 www.antriebstechnik.de
SPECIAL: HANNOVER MESSE UND LOGIMAT
01 02 01 „2025 wird die
Hannover Messe mit
ihrer ‚Motion & Drives‘-
Community zum
Inno va tionsmotor
für den Maschinenbau“,
meint Hartmut Rauen,
stellvertretender
VDMA-Hauptgeschäftsführer
02 Ein Hauptfokus
der diesjährigen
Hannover Messe liegt auf
der Antriebstechnik
WIRTSCHAFTLICHE HERAUSFORDERUNGEN
In der deutschen Antriebs- und Fluidtechnik wird für das Jahr
2024 ein nominaler Umsatzrückgang von etwa acht Prozent erwartet.
Auch der Auftragseingang bewegt sich auf diesem Niveau
und es fehlen dringend benötigte Impulse, die für die Belebung
des Marktes sorgen könnten. Entsprechend sehen sich die beiden
Branchen, die zusammen ein Umsatzvolumen von rund
30 Milliarden Euro ausmachen, weiter mit einer schwierigen
wirtschaftlichen Lage konfrontiert.
NACHWUCHS- UND FORSCHUNGSAKTIVITÄTEN
Die Mitglieder der Fachverbände Antriebstechnik und Fluidtechnik
engagieren sich verstärkt in den Bereichen Nachwuchssicherung
und Fachkräftemangel. Durch enge Zusammenarbeit mit
Forschungseinrichtungen, wie der Forschungsvereinigung Antriebstechnik
(FVA e. V.) sowie dem Forschungsfonds Fluidtechnik
und dem Bildungsfonds Fluidtechnik, werden wegweisende
Forschungsprojekte vorangetrieben und dringend benötigte
Absolvent*innen ausgebildet.
Ein Topthema auf der Hannover Messe wird weiterhin die Digitalisierung
sein. Dabei zeigt das öffentlich geförderte Forschungsprojekt
„Fluid 4.0“, welches technisch vor allem das Konzept
der Asset Administration Shell (AAS) im Fokus hat, neue
Perspektiven für die Branche auf. In der Antriebstechnik werden
OPC-UA-Spezifikationen entwickelt, die den Datenaustausch optimieren.
Schnittstellen zum übergreifenden Thema Manufacturing-X
werden ebenfalls thematisiert, um zukünftige Datenräume
für die Industrie zu gestalten und die Branche zukunftsfähig
zu machen.
SONDERSCHAU FLUID POWER 4.0
Die Sonderschau „Fluid Power 4.0“ in Halle 5, inmitten des Ausstellungsschwerpunkts
„Motion & Drives“ bildet den zentralen
Treffpunkt, um sich über die Zukunft der Fluidtechnik zu informieren
und in den Austausch mit Expert*innen zu treten. Exponate
und Forschungsaktivitäten zu Systemsteuerung, Energiemonitoring,
Kreislaufwirtschaft, Carbon Footprints und IoT-Integration
werden vorgestellt. Die Ausstellung zeigt, wie der Weg für
eine noch effizientere und produktivere Fluidtechnik aussieht
und welchen Mehrwert die Digitalisierung bringt.
CONFERENCE STAGE MOTION & DRIVES
Die Conference Stage, ebenfalls in Halle 5, bildet das Zentrum für
Know-how-Transfer und Networking in den Bereichen Antriebstechnik
und Fluidtechnik. In direkter Nachbarschaft zur Sonderschau
Fluid Power 4.0 werden über die ganze Woche hinweg themenspezifische
Sessions zu den neuesten Entwicklungen der
smarten Fluid- und Antriebstechnik angeboten.
In unmittelbarer Nähe dazu befinden sich auf der Fläche E36
bis E44 der Gemeinschaftsstand für VDMA-Mitglieder sowie die
Informationsstände der beiden Fachverbände Antriebstechnik
und Fluidtechnik. Auf dem Firmengemeinschaftsstand präsentieren
sieben Mitgliedsunternehmen aus der Antriebs- und Fluid -
technik sowie das Fluid-4.0-Projekt Produkte, Innovationen und
Lösungen.
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VERTIKAL
INFRASTRUKTUR FÜR DIE URBANE MOBILITÄT
PARKEN IM ROTATIONSSYSTEM
In vielen Städten wird der öffentliche Raum neu gestaltet, etwa durch mehr Radwege und
größere Gehwege. Für ein besseres und kühleres Mikroklima sollen mehr schattenspendende
Bäume sorgen. Gleichzeitig steigt die Pkw-Dichte. Gerade in Ballungsräumen wird der
Parkraum daher immer knapper. Vertikale Parksysteme sind eine zukunftsweisende Lösung,
um städtische Flächen effizienter zu nutzen. Ein Münchner Start-up hat ein automatisiertes
Paternoster-Parksystem mit Antriebstechnik eines führenden Herstellers entwickelt.
Seit anderthalb Jahren ist der erste Prototyp in Betrieb, im Frühjahr 2025 soll in München ein
weiterer Parkturm eröffnen.
Die VePa Vertical Parking GmbH ist ein 2021 gegründetes
Start-up-Unternehmen mit Sitz in München. VePa hat
sich zum Ziel gesetzt, Städte lebenswerter zu machen
und Parkmöglichkeiten auf kleinstem Raum zu schaffen.
Vertikale Parksysteme machen es möglich: Sie erhöhen die
Flächen effizienz in Städten und urbanen Siedlungsgebieten und
reduzieren die umweltschädliche Bodenversiegelung.
Vertikale Parksysteme sind im bevölkerungsreichen Asien bereits
seit einiger Zeit in Betrieb. Sie inspirierten die beiden Gründer,
Simon Schubnell und David Schön, derartige Systeme auch
für Deutschland zu entwickeln. Bereits im Herbst 2023 wurde im
oberbayerischen Freising, unweit des Münchner Flughafens, ein
erster Parkturm als Prototyp in Betrieb genommen. Das Bauunternehmen
Adldinger ist der Betreiber dieses Parkturms, der
einem geschlossenen Personenkreis zur Verfügung steht.
Gunthart Mau, Referent Fachpresse, SEW-Eurodrive, Bruchsal
VORBILD PATERNOSTER
Im Inneren des Turms befindet sich ein automatisiertes Parksystem
mit acht Pkw-Stellplätzen. Die Bewegung der Plattformen
erfolgt nach dem Paternoster-Prinzip. In der Vertikalen können
dadurch bis zu 12 Stellplätze geschaffen werden, die auf einer
Grundfläche von nur 49 m 2 rotieren. Dank der Modularität ist
eine Auslegung des Turms für 8, 10 oder 12 Stellplätze möglich.
Zum Vergleich: Ein Standardparkplatz im öffentlichen Raum belegt
eine Fläche von circa 12,5 m 2 , der Turm bietet auf der gleichen
Fläche also umgerechnet bis zu dreimal so viele Stellplätze.
Ein Kegelradgetriebemotor der Baureihe K..DR.. von
SEW- Eurodrive mit 30 kW Nennleistung sorgt über eine Antriebskette
für den kraftvollen und präzisen Umlauf der Plattformen
in beide Richtungen. Die Regelung erfolgt über einen
Frequenzumrichter desselben Herstellers.
Die Nutzung des vertikalen Parkhauses erfolgt über einen Chip,
der bei der Einfahrt in den Turm gelesen wird. Ein Rolltor öffnet
sich und eine freie Plattform wird bereitgestellt, auf der das Fahrzeug
geparkt werden kann. Über die Chip-ID wird der Stellplatz
12 antriebstechnik 2025/02 www.antriebstechnik.de
SPECIAL: HANNOVER MESSE UND LOGIMAT
02
01 Die Münchner Firma Vertical Parking
entwickelte ein automatisiertes Parksystem,
das sich vor allem für Ballungsräume mit
knappem Parkraum anbietet
02 Ein Kegelradgetriebemotor KAF157
DRN200 von SEW-Eurodrive sorgt für den
kraftvollen und präzisen Umlauf der
Plattformen in beide Richtungen
01 03
03 Auch im neuen Parkhaus im Münchner
Werksviertel wird ein baugleicher
30-kW-Kegelradgetriebemotor der
Baureihe K..DR.. eingesetzt,
hier im Auslieferungszustand
automatisch identifiziert. Der Parkvorgang sowie sicherheitsrelevante Angaben müssen
anschließend außerhalb des Gebäudes quittiert werden. Die Einfahrt ist für Pkw
bis zur Größe eines SUV möglich.
URBANE MOBILITÄT MÖGLICH MACHEN
Derzeit arbeitet VePa an der Weiterentwicklung der Software. So soll in Zukunft an den
öffentlichen Parktürmen eine Buchung per App möglich sein, über die auch die Bezahlung
abgewickelt wird. Darüber hinaus wird bei den künftigen Türmen eine weiterentwickelte
Technik zum Einsatz kommen. Unter anderem werden die Stellplätze jeweils
mit einer Wallbox zum Laden von Elektrofahrzeugen ausgestattet. Dank der modularen
Bauweise ist auch eine multifunktionale Erweiterung der Parklösung möglich, wie
zum Beispiel durch die Integration von Shared- oder Micro Mobility-Angeboten, etwa
für das Carsharing oder einen E-Bike-Verleih. Im Frühjahr 2025 plant VePa die Eröffnung
eines weiteren Parkturms im Münchner Werksviertel in der Nähe des Ostbahnhofs.
Dieser wird Platz für zwölf Autos bieten.
Bilder: SEW-Eurodrive, VePa
www.sew-eurodrive.de/drehstrommotoren-drn
WENIGER FLÄCHEN FÜR AUTOS
Bundesweit waren im Jahr 2024 im Schnitt 580 Autos pro 1.000 Einwohner
zugelassen, 578 waren es im Vorjahr, so aktuelle Zahlen des Statistischen
Bundesamtes. Mit 49,1 Mio. zugelassenen Autos wurde 2024 erneut ein
Höchststand erreicht. Gleichzeitig bauen Städte wie Hamburg Parkplätze ab,
damit mehr Menschen das Auto stehenlassen und den öffentlichen Nahverkehr
oder das Fahrrad nutzen – auf neuen Velorouten. Nach einem NDR-Bericht
wurden 2022 im Hamburger Stadtgebiet 1.475 Parkplätze abgebaut; es hätte
215.000 Parkplätze im öffentlichen Raum gegeben. Dazu kommen zahlreiche
private Stellplätze für die mehr als 800.000 zugelassenen Pkw. Die Pkw-Dichte
lag 2023 mit rund 425 Autos pro 1.000 Einwohner unter dem bundesweiten
Durchschnitt. Vor diesem Hintergrund könnten vertikale Parksysteme einen
wichtigen Beitrag zur urbanen Mobilitätswende leisten. Zumal wenn man
bedenkt, dass ein privater Pkw laut Umweltbundesamt nur durchschnittlich
eine Stunde pro Tag bewegt wird. Das VePa-System ist nämlich außerdem als
Ladeinfrastruktur oder für Carsharing- und Mikromobilitätsangebote nutzbar.
DIE IDEE
„Wir haben das erste automatisierte
Paternoster-Parksystem im Umland
von München gebaut. Der Parkturm-
Prototyp steht in Freising.
Zwei Dinge machen unser System
wirklich innovativ. Wir schaffen auf
49 m 2 bis zu 12 Pkw-Stellplätze bis
zur Größe eines SUV, was gerade in
urbanen Siedlungsgebieten und
Städten zu mehr Flächeneffizienz
beitragen kann. Zweitens ist jeder
Stellplatz zugleich ein Ladepunkt;
jede der Plattformen ist mit einer
Ladebox ausgestattet. Damit kann
zugleich der Ausbau der Ladeinfrastruktur
vorangetrieben
werden. SEW-Eurodrive ist die
treibende Kraft hinter dem Projekt –
heute und in Zukunft: Ein 30 kW
Kegelradgetriebemotor treibt
nämlich die Plattformen an. Er sorgt
für den kraftvollen und präzisen
Umlauf. Wir freuen uns, mit
SEW-Eurodrive einen so starken
Partner für unsere Innovation
gefunden zu haben.“
Leonard Stenger, Manager
Urbane Projekte, VePa Vertical
Parking GmbH, München
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2025/02 13
MARKTPLATZ
DC-MOTOREN MIT MEHR LEISTUNG
UND FLEXIBILITÄT
Faulhaber erweitert sein
Portfolio: Die neuen
DC-Motoren 1218 SXR und
1228 SXR zeichnen sich
durch eine standardmäßig
höhere Leistung und mehr
Ausstattungsoptionen aus,
um den Anforderungen
moderner Antriebslösungen
gerecht zu werden. Sie
bieten flexible Spannungsvarianten von 3 V bis zu 18 V sowie
verschiedene Lagerkonfigurationen. Außerdem sind die
Motoren individuell anpassbar – von der Front- und Rückwellenanpassung
bis hin zu Optionen für Vakuum- und
Temperaturumgebungen. Die optimierte Rotorwuchtung trägt
zu einem ruhigeren Gleichlauf und zur Langlebigkeit bei.
Herzstück der neuen SXR-Familie ist die innovative, hexagonal
angelegte Wicklungstechnik mit hohem Kupferfüllfaktor und
einem hohen Geradanteil. Im Vergleich zu herkömmlichen
Pincoils ermöglicht diese Technologie eine deutlich gesteigerte
Leistung und Effizienz. Magnete mit höherer Güte sorgen
zudem für ein stärkeres Magnetfeld und verbessern die
Temperaturstabilität. Die neuen SXR-Modelle sind kompatibel
mit einer Vielzahl von Produkten des Herstellers, wie zum
Beispiel den neuen 14GPT-Planetengetrieben.
www.faulhaber.com
SERVOMOTOREN SMART ÜBERWACHEN
UND ANALYSIEREN
Für die Echtzeit-
Zustandsüberwachung
von Servomotoren und
Anlagen bietet „Beckhoff
Smart System Diagnosis“
eine Lösung. Optional ist
B/SSD nun für folgende
Servomotor-Baureihen
von Beckhoff verfügbar:
AM8000, AM8300,
AM8500, AM8700 und AM8800. Eine effektive vorausschauende
Wartung (Predictive Maintenance) kann damit laut
Hersteller realisiert werden – und das mit geringem Aufwand.
Vibration, Feuchtigkeit und Temperatur werden direkt im
Motor erfasst. Die Vibrationsmessungen erfolgen dabei je
nach Wunsch im Mittel (RMS), mit Spitzenwerten (Peak) oder
statistisch (Kurtosis) bis zu +/-50 g. Die präzisen Messdaten
bilden die Grundlage für die statistische Auswertung mit dem
Datenanalyse-Werkzeug TwinCAT Analytics. Maschinenzustände
und Prozesse können dadurch überwacht und
eventuell notwendige Maßnahmen frühzeitig eingeleitet
werden. So kann ein effizienter Betrieb und eine hohe
Verfügbarkeit sichergestellt werden. Durch Nutzung der
bewährten One Cable Technology werden keine zusätzlichen
Sensoren und Sensorleitungen benötigt und der Verdrahtungsaufwand
entspricht dem eines Standardmotors.
www.beckhoff.com
NEUE BAUGRÖSSE FÜR
ZAHNSTANGENGETRIEBE
Pünktlich zur Hannover Messe
kommt eine neue Baureihe der
hochgenauen Zahnstangengetriebe
von Leantechnik auf den Markt.
Die Getriebe der Baugröße 5.2
bieten Konstrukteuren ein hohes
Maß an Flexibilität und helfen
ihnen, die Entwicklungskosten zu
senken. Am Messestand können
die Besucher zudem die vielfältigen Vorteile der innovativen
Hub- und Positioniersysteme von Leantechnik live erleben.
Die Lifgo -und Lean SL-Zahnstangengetriebe der Baugröße 5.2
können in einem Belastungsbereich von 0 bis 1.030 kg
eingesetzt werden und schließen damit die Lücke zwischen
den bestehenden Baugrößen 5.1 (bis ca. 400 kg) und 5.3
(bis ca. 1.600 kg). Durch die Einführung der neuen Baugröße
steht jetzt für jeden Hubkraftbereich die optimale Getriebe-
Ausführung zur Verfügung. Konstrukteure haben deshalb
künftig noch mehr Freiheiten bei der Auslegung ihrer Maschine
oder Anlage. Darüber hinaus können mit den 5.2-Getrieben
auch die Fertigungskosten für Hub- und Positioniersysteme
im Lastbereich von 0 kg bis 1.000 kg gesenkt werden, da die
Zahnstangengetriebe exakt auf diese Anwendungen zugeschnitten
sind. Neben der Baugröße 5.2 werden aber auch alle
anderen Lifgo- und Lean SL-Zahnstangengetriebe in Hannover
zu sehen sein – darunter auch das extrem präzise Lifgo hp mit
einer Positioniergenauigkeit von bis zu 2 µm.
www.leantechnik.com
MARKTPLATZ
NEUER KONFIGURATOR PRÜFT AUCH
PLAUSIBILITÄT
Nord Drivesystems hat sein Kundenportal My Nord
weiterentwickelt. Das Online-Tool macht die Konfiguration
und Bestellung von Antriebstechnik nun noch
einfacher. Der Hersteller möchte mit der digitalen
Self-Service-Lösung den Beschaffungsprozess effizienter
und transparenter gestalten. Getriebe, Motoren,
Getriebemotoren oder Antriebselektronik des Herstellers
können interaktiv konfiguriert werden. Sämtliche
Konfigurationsschritte werden auf einer Seite durchgeführt.
Bereits ausgewählte und noch zu selektierende
Merkmale werden dabei übersichtlich am rechten
Fensterrand zusammengefasst. Diverse Suchoptionen
wie etwa Motorleistung, Drehzahl und Drehmoment
erleichtern die Auswahl. Dank der neuen Plausibilitätsprüfung
zeigt der Konfigurator nur die Optionen an,
welche zu den bereits angegebenen Anforderungen
passen. Zusatzinformationen unterstützen den Nutzer
und vereinfachen die Konfiguration. Auch ATEX-Getriebemotoren
können jetzt online konfiguriert und auf
Konformität geprüft werden. Nach eigenen Angaben
hat das Kundenportal derzeit weltweit rund
26.500 Nutzer.
www.nord.com
IGUS MIT NACHHALTIGEN NEUHEITEN AUF
DER HANNOVER MESSE
Igus präsentiert
seine neuesten
Produktentwicklungen.
Von PTFE-freien
Werkstoffen
über eine
komplette
Energiekettenserie
aus
Recycling-
Material bis hin
zum neuartigen
Trockenreinraum-Zertifikat für Igus E-Ketten, das gemeinsam
mit dem Fraunhofer IPA entwickelt wurde. Igus hat seine
Produktpalette erweitert und bietet alle Iglidur-Standardmaterialien
auch als PTFE-freie Variante an. Dazu zählen die
Werkstoffe Iglidur J, W300, M250, G, X und H. Auch in anderen
Produktbereichen wie Linearführungen, Drehkranzlager oder
Gleitfolien hat Igus PTFE-freie und PFAS-geprüfte Alternativen im
Portfolio. Untersuchungen im hauseigenen Testlabor zum
Reib- und Verschleißverhalten zeigen zudem eine deutlich
bessere Performance der Werkstoffe mit substituiertem PTFE im
Vergleich zur PTFE-haltigen Referenz. Die Forschung an Alternativen
hat somit einen deutlichen Mehrwert erbracht. Igus hat
nun sein komplettes Katalogprogramm der Standard-Energiekettenserie
E2.1 auf das neue Recycling-Material Igumid CG LW
umgestellt. Das Material wird aus alten Energieketten sowie
alten Fischernetzen hergestellt. Die recycelte E2.1-Serie besitzt
dieselben mechanische Eigenschaften wie die Energiekettenserie
aus Standardmaterial, bietet zudem aber einen 80 Prozent
geringeren CO2-Fußabdruck.
www.igus.de
iC-MCB
SPI-zu-BiSS-Brückenbaustein mit
RS422-Transceiver
• Einfache Implementierung der BiSS-Schnittstelle in Sensoren
• SPI-Slave-Interface zur Konfiguration und Sensordatenübergabe
durch Mikrocontroller
• Automatische Datenerfassung über integrierten SPI-Master
• Kompaktes 3×3mm² QFN-Gehäuse
Tel.: 06135 / 92 92-30 00
www.ichaus.de/product/ic-mcb
embedded world, Nürnberg
11.–13. 03. 25, 4-370
SENSOR+TEST Nürnberg
06.– 08. 05. 25, 1-534
SPECIAL: HANNOVER MESSE UND LOGIMAT
LOGIMAT
MOBILE ROBOTER, ABER SICHER
Die industrielle Intralogistik ist einer der Bereiche, in denen sich der
Fachkräftemangel bedingt durch den demografischen Wandel zunehmend
niederschlägt. Fahrerlose Transportfahrzeuge (FTF) können zum Problemlöser
werden sowie die Effizienz von Transport- und letztendlich den Fertigungsprozessen
steigern. Die FTF sind stark gefordert: Sie sollten intelligent sein, robust und wendig,
hohe Traglasten transportieren können und natürlich muss die Sicherheit für alle
Beteiligten im Umfeld gewährleistet sein. Das fordert auch der Antriebstechnik
solcher FTFs einiges ab.
Um die Lücke zu schließen zwischen dem automatisierten
Lager und der automatisierten Produktion, hat das
Unternehmen Magazino den mobilen Logistik Roboter
SOTO entwickelt. Er übernimmt das intelligente Handling
und den Transport von KLTs (Kleinladungsträgern) in einer
Lager- und Produktionsumgebung. Das Besondere dabei ist, dass
der Roboter KLTs von passiven Regalen (also Regale ohne
Förderelemente) entnimmt und das bereits ab einer Förderhöhe
von 400 mm. Insgesamt transportiert er bis zu 24 KLTs bei einer
maximalen Nutzlast zwischen 200 und 249 kg. Mit einer Transporthöhe
von 2.160 mm und einem virtuellen Fußabdruck von
2.500 x 1.310 mm passt der Roboter durch 1.650 mm breite Gänge.
Er findet seine Einsatzfelder allein oder als Flotte sowohl in
Brownfield- als auch in Greenfieldanwendungen. SOTO bringt
Materialien just-in-time direkt an die Montagelinie. Dank integrierter
„Intelligenz“ erledigt er auch komplexe Transportaufgaben
eigenständig und reagiert flexibel auf Veränderungen in der
Umgebung oder auf wechselnden Bedarf. Er kann Routenzüge
16 antriebstechnik 2025/02 www.antriebstechnik.de
SPECIAL: HANNOVER MESSE UND LOGIMAT
vollständig ersetzen oder auch sinnvoll mit ihnen kooperieren.
Typische Einsatz bereiche findet SOTO unter anderem in der Automobil-
und Elektronikfertigung oder bei Spritzgussanlagen.
Bei der Entwicklung der mobilen Roboter haben sich die
Experten viel Zeit genommen, mögliche Antriebseinheiten auszuwählen,
ausgiebig zu testen und miteinander zu vergleichen.
In der nun verfügbaren zweiten Roboter-Version setzen sie voll
auf den Fahr-Lenk-Antrieb ArgoDrive von Ebm-papst, weil dieser
die vielfältigen Anforderungen der Anwendung am besten erfüllen
konnte.
FLEXIBLER UND ROBUSTER ANTRIEB
In der Lagerlogistik, aber auch in der Produktion gilt: Platz ist
Geld. Für autonome Roboter bedeutet das, dass sie auf engem
Raum flexibel navigieren müssen. Daher waren Antriebseinheiten
gefragt, die ein omnidirektionales Bewegen des Roboters
möglich machen. Bei ArgoDrive besteht jede Antriebseinheit aus
zwei bürstenlosen DC-Motoren, Getriebe, sicherheitstauglicher
Sensorik und allen erforderlichen Anschluss-Steckern. Die zwei
Motoren tragen durch ein Überlagerungsgetriebe je nach Anforderung
zum Lenken, Fahren, Beschleunigen oder Bremsen bei.
So entsteht ein unendlicher Lenkwinkel, der eine Flächenbeweglichkeit
des Fahrzeugs selbst aus dem Stand ermöglicht. Damit
kann der mobile Roboter sicher in engen Räumen navigieren und
einfach auf der Stelle nachjustieren. Zudem sorgt das Fahr-Lenk-
System dafür, dass Platz optimal genutzt wird und der Roboter
Personen oder anderen Fahrzeugen auf engstem Raum flexibel
ausweichen kann.
Robustheit war eine weitere zentrale Forderung, denn Komponenten,
die in einer Umgebung verbaut sind, die sich bewegt,
sind zwangsläufig auch immer Vibrationen und anderen Kräften
DER KOMPAKTE BAURAUM DES
ANTRIEBS ERGIBT MEHR PLATZ
FÜR GREIFER ODER NUTZLAST
ausgesetzt. Deshalb sind alle notwendigen Anschlusskabel der
eingesetzten Antriebseinheit fest verlegt. So wird über die gesamte
Dauer des Einsatzes dafür gesorgt, dass es nicht zu ärgerlichen
Problemen mit Kontaktstellen kommt. Aktuell ist Kontaktschwäche
der Ausfallgrund Nummer 1 bei fahrerlosen Transportfahrzeugen.
Magnus Eldevik, Product Marketing Manager bei Magazino,
freut sich aber ganz besonders über die kompakte Bauform des
Antriebs: „Insbesondere, weil ArgoDrive so flach baut, konnten
wir eine niedrige Greifhöhe von 400 mm realisieren. Das bedeutet,
dass teurer Lagerplatz möglichst effizient genutzt werden
kann. Gleichzeitig bedeuten kompakte Abmaße des Antriebs
aber auch mehr Platz für Greifer oder eben die Nutzlast. Und je
höher die Nutzlast, desto effizienter ist letzten Endes der mobile
Roboter.“
GEFAHRLOSE ZUSAMMENARBEIT
Wo mobile Roboter sich den Platz mit Menschen und anderen
Fahrzeugen teilen, spielt Sicherheit eine entscheidende Rolle.
Hindernisse gilt es zuverlässig zu erkennen. Bei Schutzfeldverletzungen
muss einerseits eine entsprechend hohe Bremsleistung
zur Verfügung stehen. Andererseits muss sichergestellt sein, dass
der Befehl der Sicherheitssteuerung zum Stopp zuverlässig ausgeführt
wird. Hier schätzen die Entwickler des mobilen Roboters,
dass bei ArgoDrive standardmäßig verschiedene Safety-Funktionen
für einen sicheren Betrieb fahrerloser Transportfahrzeuge
01 Fahr-Lenk-
System ArgoDrive
von Ebm-papst für den
Einsatz in fahrerlosen
Transportsystemen – in den
Ausführungen Light, Standard und
Heavy kann es Lasten bis 100 kg, 300 kg
beziehungsweise 500 kg pro heit
Antriebseinbewegen
unterstützt werden. Alle für Sicherheitszertifizierungen relevanten
Sicherheitskennzahlen wie MTTFd-Werte sowie B-10 Werte
stehen zur Verfügung, um die Anforderungen der FTS-Normen
ISO 13849 und ISO 3691-4 zu bedienen.
Der Logistik-Roboter SOTO zeigt, dass die Integration in verschiedenste
Steuerungssysteme mit wenig Aufwand zu bewerkstelligen
ist. Hierfür sorgen standardisierte Kommunikationsund
Safety-Schnittstellen wie CANopen, EtherCAT oder Profinet.
Die Entwickler von Magazino setzten bei der Sicherheitssteuerung
auf eine Lösung der Fa. Sick und für die Fahrzeugsteuerung
auf einen Industrie-PC. Dieser steuert unter anderem die
ArgoDrives über die Antriebsregler von Ebm-papst an.
INTUITIVE
VERSATILE
ADAPTABLE
KISSsoft AG
A Gleason Company
T. +41 55 254 20 50
kisssoft.info@gleason.com
KISSsoft System Module
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2025/02 17
SPECIAL: HANNOVER MESSE UND LOGIMAT
02 Damit die autonomen
Roboter auf engem Raum flexibel
navigieren können, war ein
omnidirektionales
Fahr-Lenk-System gefragt
ANTRIEBSPORTFOLIO NÜTZLICH
Ein weiterer Vorteil, der den Antrieb für die Anwendung empfahl,
war sein hoher Wirkungsgrad, der ein 5:1 Verhältnis bei Betriebszu
Ladezeit (also 8 Stunden Betrieb bei ca. 1,5 Stunden Laden)
ermöglicht. Ebenso die Green-break-Funktion, die durch eine
Energieabsenkung beim gelüfteten Zustand der Bremse den
Energiebedarf im Vergleich zu anderen Brems-Ansteuerungskonzepten
erheblich senkt. Eldevik ergänzt: „Und dann war für
uns natürlich nützlich, dass Ebm-papst über ein großes Antriebsportfolio
verfügt, aus dem wir uns zum Beispiel auch bei
ECI-Motoren für die Aufnahme der KLTs, also für Kipp-Bewegungen
im Rucksackregal, bedienen können. Im gesamten mobilen
Roboter mit verschiedenen Antrieben desselben Herstellers arbeiten
zu können, erleichtert uns natürlich die Schnittstellenthematik
deutlich.” Magazino ist mit der Qualität der eingesetzten
Antriebe ebenso zufrieden wie mit der angenehmen Zusammenarbeit
und kann sich auch in Zukunft weitere gemeinsame
Projekte gut vorstellen.
BREMSKRAFT SENKT KOLLISIONSRISIKEN
Die Sicherheit ist beim Betrieb mobiler Roboter beziehungsweise
fahrerloser Transportsysteme ein zentrales Thema. Wenn sich
die Arbeitsumgebung des Personals mit den Verkehrswegen der
FTF überschneiden, müssen Kollisionsrisiken ausgeschlossen
werden. ArgoDrive bietet dafür mehrere Möglichkeiten. Bei einer
Schutzfeldverletzung beispielsweise muss das Antriebssystem
den Befehl eines sicheren Stopps der Sicherheitssteuerung zuverlässig
ausführen. Für die Antriebe muss vor allem eine hohe
Bremsleistung zur Verfügung stehen. Der ArgoDrive erreicht hier
unter Nutzung der elektromotorischen Bremsen eine Verzögerung
von bis zu 2,5 m/s 2 , ebenso ist durch Nutzung der zusätzlich
integrierten mechanischen Bremse eine Notbremsung möglich.
Auch beim Versagen der Stromversorgung des FTF geht die Antriebseinheit
in einen sicheren Halt, um unkontrollierte Bewegungen
zu vermeiden. Damit unterstützt der Antrieb alle typischen
und notwendigen Safety-Anforderungen im Umfeld von
Lägern und Produktionen.
Das einzelne Fahr-Lenk-System wird hierzu über zwei externe
Regler angesteuert. Auch die Signale für den Lenkwinkel sind redundant
ausgelegt und die Position ist jederzeit abfragbar. Die in
den Reglern integrierte STO-Funktion (Safe Torque Off) sorgt für
einen sicheren Halt (PLe). STO und, falls notwendig, das Auslösen
der Notstopp-Funktion der mechanischen Bremse lassen
sich gemeinsam auslösen. Außerdem überwacht der Antrieb,
dass eine definierte Maximalgeschwindigkeit nicht überschritten
wird (SLS, Safe Limited Speed) und das Fahrzeug sich nur in die
freigegebene Richtung bewegt (SDI, Safe Direction). Dafür haben
beide im ArgoDrive integrierten Motoren standardmäßig zwei
unabhängige Feedback-Systeme: die integrierten Hallsensoren
zur Kommutierung und die hochauflösenden Inkremental-Encoder
zur Regelung. Durch den Abgleich beider Signale kann die
Elektronik die Drehzahl der Motoren funktional sicher erfassen.
Bilder: Ebm-papst, Magazino
www.ebmpapst.com
Patrick Schumacher, Leiter Produktmanagement
Industrielle Antriebstechnik, Ebm-papst St. Georgen
DIE IDEE
„Weil ArgoDrive so flach baut, konnten
wir eine niedrige Greifhöhe von
400 mm realisieren. Das bedeutet,
dass teurer Lagerplatz möglichst
effizient genutzt werden kann. Bei der
Entwicklung haben wir vom guten
Support der Firma Ebm-papst
profitiert. Wir waren als Beta-Tester
der Antriebe in regelmäßigem
Austausch mit dem Hersteller.
Von dieser engen und angenehmen
Zusammenarbeit haben beide Seiten
sehr profitiert.“
Magnus Eldevik, Product Marketing
Manager bei Magazino
18 antriebstechnik 2025/02 www.antriebstechnik.de
MARKTPLATZ
FLANSCHKUPPLUNG MIT PROGRESSIVER
DREHFEDERSTEIFIGKEIT
KTR hat eine neue, hochelastische
Flanschkupplung im Programm,
die speziell für Anwendungen mit
variablen Lastanforderungen
entwickelt wurde. Die Variolastic
sorgt dank ihrer progressiven
Drehfedersteifigkeit für eine
optimale Schwingungsdämpfung
und schützt Antriebssysteme
effektiv vor Belastungsspitzen.
Haupteinsatzgebiete der robusten Flanschkupplung sind
Bau- und Landmaschinen. Zu sehen ist die Kupplung erstmals
auf der Bauma 2025 in München, Halle A4, Stand 145.
Die Variolastic reduziert und dämpft die Drehungleichförmigkeit
infolge einer anfangs geringen und mit der Last steigenden
Drehelastizität. Dabei passt sich die hochelastische Flanschkupplung
automatisch an die unterschiedlichen Lastzustände
an und optimiert das Schwingungsverhalten des Antriebsstrangs
für einen reibungslosen Betrieb. Die progressive
Drehfedersteifigkeit wird durch spezielle Rollen aus einem
synthetischen Kautschuk erreicht, die zwischen den Kupplungsflanschen
geführt und auf Druck belastet werden; die Drehsteifigkeit
verändert sich dabei permanent in Abhängigkeit der
Grundlast, Amplitude und Frequenz. Die Elastomere gewährleisten
eine optimale Dämpfung von Drehschwingungen und
minimieren Stöße, um angeschlossene Komponenten zu
schützen – und das bei Temperaturen bis 120 °C.
www.ktr.com
MOBILER COBOT-WAGEN MIT
AUTOMATISCHER POSITIONIERUNG
Rose+Krieger stellt
seinen mobilen Cobot-
Wagen vor. Er ermöglicht
das freie Verfahren
und exakte Positionieren
eines Roboters zwischen
einzelnen Arbeitsplätzen
einer Montagelinie.
Der Wagen erlaubt es
dem Bediener, einen
Roboter zwischen den
Arbeitsplätzen einer
Montagelinie zu verfahren und positioniert sich dort jeweils
mit einer Genauigkeit von 0,01 mm. Der Transportwagen aus
Komponenten der Profiltechnik ist dafür mit einem Sensorboard
ausgestattet. Dieses steuert ein sensorisches Gegenstück
an, mit dem die Ziel-Station ausgestattet ist. Die Positionierung
muss damit nicht mehr mechanisch oder optisch per Sensorund
Kameratechnik erfolgen. Mit dem Sensorboard geschieht
dies unabhängig von sich ändernden Lichtverhältnissen,
Schmutz oder Staub. Der mobile Cobot-Wagen lässt sich damit
in verschiedenen Szenarien einsetzen, ohne dass er jedes Mal
neu programmiert werden muss. Das SensorBoard ist ab
100 mm 2 flexibel skalierbar. Es ermöglicht eine 2D- bis 6D-
Positionsbestimmung, die in Echtzeit berechnet wird.
Rose+Krieger übernimmt neben dem Einbau auch die vollständige
Programmierung von Sensorboard und Cobots.
www.rk-rose-krieger.com
SUMITOMO FEIERT 100 JAHRE CYCLO-PRINZIP
Sumitomo Drive Technologies feiert 100 Jahre Zykloidgetriebe und damit ein Jahrhundert
deutscher Ingenieurskunst. Mit Mut zur Innovation legte Lorenz Konrad Braren im Jahr 1925
den Grundstein für die Erfolgsgeschichte der Zykloidgetriebe. Der Ingenieur schöpfte aus seiner
Erfahrung, die er bei Stationen in den USA, Deutschland und als Chefkonstrukteur bei der Firma
Friedrich Deckel in München sammelte. Inspiriert durch den präzisen „Compur“-Kameraverschluss
von Deckel, entwickelte er eine neue Getriebetechnologie. Seine visionäre Arbeit führte
bereits 1932 zu einer Kooperation mit der heutigen Sumitomo Heavy Industries, die eine Lizenz
für den Bau des Cyclo-Getriebes in Japan erwarben. Heute vereint Sumitomo sämtliche
Aktivitäten im Bereich der Antriebstechnik unter einer Marke. Das Portfolio reicht von Präzisionsantrieben, Industriegetriebe,
Zentrifugen, Aktuatoren, Motoren, Frequenzumrichtern bis hin zu vernetzten Lösungen für die Industrie 4.0.
www.sumitomodrive.com
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2025/02 19
SPECIAL: HANNOVER MESSE UND LOGIMAT
AKKU MACHT MOBIL
HUBSÄULEN UND
ZYLINDER KABELLOS
VERFAHREN
Moderne Produktionsprozesse erfordern
flexibel nutzbare und ergonomisch
einstellbare Arbeitsplatz- und
Transportlösungen. Ein führender Hersteller
von Systemlösungen für die
Automatisierungstechnik hat eine
Synchronsteuerung entwickelt, mit der sich
solche Systeme nun noch flexibler realisieren
lassen. Der neuartige Akkubetrieb macht
Kabel zur Energieversorgung überflüssig.
Sowohl stationäre als auch mobile
Arbeitsplätze und Transportwagen lassen
sich dadurch sicher und effektiv in der Höhe
und Neigung einstellen. Für Anwendungen
wie die Höhenverstellung von Förderbändern
gibt es auch eine kabelgebundene Variante
der Steuerung, die über ein 24 V-DC-Netz
versorgt wird.
Die Produktion stellt hohe Anforderungen an die Flexibilität,
Sicherheit und Ergonomie von stationären und
mobilen Arbeitsplätzen, aber auch an Transportlösungen.
Sie sind unerlässlich, um Mitarbeitende von körperlich
anstrengenden oder unergonomischen Tätigkeiten zu
entlasten. Außerdem tragen sie dazu bei, Arbeitsabläufe sicher
und fehlerfrei zu gestalten, wie zum Beispiel nach einem Schichtwechsel.
Montagearbeitsplätze müssen daher flexibel an den
Mitarbeiter und die Arbeitsumgebung anpassbar sein. Dies gilt
besonders für mobile Arbeitsplätze, die an mehreren Standorten
für wechselnde Tätigkeiten verwendet werden, und für Materialoder
Werkstattwagen.
Den Anpassungsmöglichkeiten sind dabei kaum Grenzen gesetzt:
Mit Hubsäulen und Elektrozylindern lassen sich unter anderem
Arbeitshöhe, Neigung oder Griffweiten an den jeweiligen
Mitarbeiter anpassen. Auch die Wirtschaftlichkeit spielt eine
wichtige Rolle: Mit modernen Steuerungen können beispiels
Björn Riechers, Geschäftsführer, RK Rose+Krieger, Minden
weise nach einem Wechsel der Werker die Arbeitstische schnell
neu eingestellt werden. Das verkürzt die Umrüstzeiten und spart
gegebenenfalls erforderliche separate Arbeitstische für andere
Prozessschritte.
ENERGIE WIRD MOBIL
Bei der Realisierung von mobilen, einstellbaren Arbeitstischen
und Transportlösungen störten bisher jedoch die oftmals sehr
langen Energieversorgungsleitungen, welche eine erhebliche Gefahrenquelle
für Mensch und Maschine darstellen (wie zum Beispiel
durch Stolpergefahr, Kabelbeschädigung durch Überfahren
mit schweren Wagen, Stromschlag). Bei kabelgebundenen Systemen
muss daher für das Fahren von Punkt A zu Punkt B die Spannungsversorgung
aus Sicherheitsgründen unterbrochen werden.
Sie sind dabei weder in der Höhe noch in der Neigung einstellbar.
Dies ist für die Bediener sehr umständlich und kostet Zeit.
Abhilfe schafft eine neuartige Synchronsteuerung für das kabellose
Verfahren von Hubsäulen und Elektrozylindern. Die Steuerung
Multicontrol II Duo Accu besitzt einen Akkuadapter für gängige
Lithium-Ionen-Akkus. Anwender können also vorhandene
Akkus (und Ladeinfrastruktur) für die Energieversorgung der
20 antriebstechnik 2025/02 www.antriebstechnik.de
01 Die kompakte Steuerungsvariante mit direkter
24 V-DC-Spannungsversorgung eignet sich beispielsweise
für die Höhenverstellung von Förderbändern
Steuerung und der daran angeschlossenen Antriebe nutzen. Das autarke System erschließt
neue Anwendungsbereiche.
Im Prinzip kann sogar ein Akku aus einer Bohrmaschine temporär in den Adapter
eingesetzt werden, um den Arbeitstisch komfortabel auf die gewünschte Höhe und
Neigung zu verfahren. Interessant ist dies etwa für den häufigen Anwendungsfall,
dass ein Werker mit seinem Arbeitstisch an einen anderen Standort wechselt und
ihn dort an die neuen Arbeitsbedingungen anpassen muss. Durch das praktische
Akkukonzept kann er nun innerhalb kürzester Zeit seine Arbeit wieder aufnehmen,
und zwar an einem ergonomisch optimal eingestellten Arbeitsplatz. Der Akku kann
aber auch dauerhaft im Adapter verbleiben.
KOMPLETT.
ZUVERLÄSSIG.
ÖKONOMISCH.
Unser Paket für die
Antriebstechnik
MOBIL UND ERGONOMISCH IN MONTAGE UND LAGER
Eine interessante Applikation für die akkubetriebene Steuerung ist die Montage an
mehreren Fertigungsstationen, wie etwa in der Schaltschrankmontage. Die Montagetische
lassen sich sowohl in der Höhe als auch der Neigung ergonomisch der
jeweiligen Arbeit anpassen und dann an die nächste Station mitsamt Schaltschrank
verfahren. Sonst übliche Transport- und Hebelösungen bis hin zum Deckenkran
macht das obsolet. Die Prozesse in der Schaltschrankmontage können damit weiter
optimiert werden.
Ein weiteres Beispiel ist das ergonomische Arbeiten in manuellen Materiallagern
mit verschiedenen Ebenen. Bislang müssen Mitarbeiter die schweren Materialkisten
umständlich und unergonomisch entnehmen. Jetzt können sie dank der akkubasierten
Steuerung hierfür einen mobilen, höhenverstellbaren Materialhubwagen
einsetzen. Verschiedene Arbeitshöhen können damit flexibel angefahren
werden. Schwere Kisten können dann einfach über Rollenbahnen ergonomisch aus
dem Lagerfach auf den Hubwagen gezogen werden.
FUNKTIONSREICH UND SPARSAM
Die Multicontrol II Duo Accu ergänzt das Produktprogramm der Multicontrol II-
Steuerungen von RK Rose+Krieger um eine kompakte kabellose Version. Sie verfügt
über den gleichen Funktionsumfang wie die kabelgebundenen Modelle. Wie die
bisherigen Modelle ist auch die neue Steuerung in einer Basic- und einer Premiumversion
mit zusätzlichen Softwarefunktionen erhältlich. Mit der Synchronsteuerung
sind auch größere Systeme problemlos realisierbar: So können bis zu acht Steuerungen
mit maximal 16 Antrieben vernetzt werden. Dies ermöglicht auch komplexe
mobile Systeme und genügt besonders hohen Leistungsanforderungen.
Die Bedienung erfolgt intuitiv über einen Handschalter mit grafikfähigem Design
oder über das I/O-Interface zur Anbindung an übergeordnete Steuerungen.
Der Standby-Verbrauch des energieeffizienten Gesamtsystems aus Steuerung und
Handschalter beträgt <0,5 W. Unter Volllast bietet er Energie für 70 Doppelhübe mit
zwei Multilifthubsäulen, das heißt 70 Mal die obere und untere Endposition anfahren.
Der Akku-Zustand wird auf der Balkenanzeige des 6-Tasten-Handschalters
visualisiert. Bei mehreren Multicontrol II Duo Accu-Steuerungen im Verbund kann
der Benutzer mit dem Masterhandschalter den Akkuzustand jeder Steuerung abfragen.
So ist sofort ersichtlich, welcher Akku eine niedrige Kapazität aufweist.
Eine Überwachung von Einschaltdauer, Überstrom und Temperatur (optische
Warnmeldung) schützt die Steuerung vor Überlastung. Ein weiterer Vorteil gerade
für mobile Lösungen ist das geringe Gewicht der Steuerung von nur 220 g.
HN | Drehteile
Verschlussschrauben, Entlüftungsventile
und Ölschaugläser –
EIN Abdichtungssystem für alle
Einschraub und konstruktionsbedingten
Bohrungen im Getriebegehäuse.
Komplett montiert und einsatzbereit.
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SPECIAL: HANNOVER MESSE UND LOGIMAT
03
02
02 Flexibel in Höhe und Neigung: Montagetische und -vorrichtungen
lassen sich mit Hilfe der netzunabhängigen Synchronsteuerung der
jeweiligen Arbeit ergonomisch anpassen
03 Die neue kabellose Synchronsteuerung Multicontrol II Duo Accu
(rechts) mit Akkuadapter (links) sorgt für mehr Flexibilität und Komfort
bei mobilen Verstellaufgaben
DC-NETZ-VARIANTE
Als Variante wurde die Multicontrol II Duo DC entwickelt. Bei ihr wird
die Spannungsversorgung mithilfe eines Kabels mit offenem Kabel ende
realisiert. Die Steuerung bietet denselben Funktions- und Leistungsumfang
wie die Akku-Version. Sie eignet sich aufgrund des direkten Spannungsanschlusses
an 24 V DC und der geringen Abmaße von
121 x 105 x 44 mm gut für den Einbau in Schaltschränke. Anwendung findet
sie etwa für die Höhenverstellung von Förderbändern. Auch die DC-
Variante kann mittels des I/O-Interfaces mit 16 digitalen Ein- und Ausgängen
an die übergeordnete Steuerung angebunden werden.
EINFACHE MONTAGE
Für beide Steuerungsvarianten steht ein Hutschienenadapter zur Verfügung,
der mit zwei Befestigungsschrauben an der Gehäuseunterseite der
Steuerungen befestigt wird. Die Steuerungen können somit einfach
durch Einschwenken an einer Hutschiene aufgesteckt werden. Die Hutschiene
kann auch direkt auf das Blocan-Profil von RK Rose+Krieger
montiert werden.
Die Akkuaufnahme ist mit der Steuerung über ein 1,5 m langes Kabel
verbunden. Dadurch kann der Akku ergonomisch positioniert werden –
beispielsweise an einer besonders zugänglichen Stelle oder da, wo er am
wenigsten stört. Der Bohrungsabstand von 40 mm ist abgestimmt auf
die direkte Anbindung an die Tragschienen gemäß DIN EN 60715 TH 35
sowie an die 80 x 80- oder 80 x 40-Blocan-Profile.
FLEXIBLE SCHNITTSTELLEN
Die Multicontrol II Duo Accu und die Multicontrol II Duo DC können
neben den Handschaltern auch an ein I/O-Interface als Bedienschnittstelle
angeschlossen werden. Über das I/O-Interface stehen insgesamt
16 digitale Ein- und Ausgänge zur Ansteuerung zur Verfügung. Zustandsmeldungen,
Memory-Positionen und eine Encodernachbildung lassen
sich durch die Standardfunktionen mit wenigen Handgriffen realisieren.
Besonders in Kombination mit den Hubsäulen und Elektrozylindern
können somit die unterschiedlichsten Anforderungen bereits mit Standardkomponenten
realisiert werden. Zur Anbindung an übergeordnete
Steuerungsebenen unterstützen beide Varianten RS-485 als serielle
Schnittstelle und das Modbus RTU-Protokoll. Mit Hilfe der RKX-Serviceund
Konfigurationssoftware von RK Rose+Krieger kann darüber hinaus
ein weltweiter Service sichergestellt werden.
Bilder: RK Rose+Krieger
www.rk-rose-krieger.com
DIE IDEE
„Unsere neue Multi control II Duo
Accu bringt mehr Flexibilität bei
mobilen Verstellaufgaben mit
Hubsäulen oder Elektrozylindern,
insbesondere in der Intralogistik
und an Montage arbeitsplätzen.
Eine Begrenzung der Reichweite
durch Kabel und die damit verbundenen
Stolperfallen gehören damit
der Vergangenheit an.
Das Beson dere: Die Synchronsteuerung
verfügt über einen
Akkuadapter für standardisierte
Akkus. Anwender können also ihre
vorhandenen Akkusysteme nutzen.
Höhenverstellbare oder kippbare
Werkstattwagen, Hebevorrichtungen
und Arbeits tische lassen sich
problemlos von einer Fertigungsstation
zur nächsten bewegen,
ergonomisch einstellen und in die
optimale Arbeits position bringen.
Das macht die Montage insgesamt
effizienter und sicherer.“
Björn Riechers, Geschäftsführer,
RK Rose+Krieger GmbH, Minden
22 antriebstechnik 2025/02 www.antriebstechnik.de
KRAFTPAKET ERMÖGLICHT HÖHERE
RADIALLAST
Zur Logimat 2025 erweitert Framo Morat seine Nabengetriebe-
Plattform: Das Nabengetriebe NG750 ermöglicht eine Radiallast
von bis zu 750 kg pro Rad und ergänzt die bereits verfügbaren
Baugrößen NG250 und NG500. Die Plattform eignet sich
Fahrerlose Transportsysteme. Konstruktiv überzeugen die
kompakten Nabengetriebe in Radantrieben durch eine vorteilhafte
Anordnung der separaten Radlager und die Integration
des Planetengetriebes in das Laufrad. Sie bieten vielseitige
Getriebeübersetzungen, einfache Radwechsel und eine lange
Lebensdauer von bis zu 30.000 h laut eigenen Angaben.
www.framo-morat.com
DREHGEBER
Hochauflösende Drehgeber
Game Changer
HTx36 Drehgeber-Familie
• CANBus, analog, inkremental
• Single-/Multiturn (bis zu 16/43 Bit)
• „True-Power-on“ (energy harvesting)
• Freie Wahl der Inkremente
(von 1 bis zu 20.000)
• Bis zu IP67 wellenseitig
• Doppelt kugelgelagerte Welle
• Made in Germany
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HOCHLEISTUNGS-FLUID-CONTROL-KOMPONENTEN
Die Lee Hydraulische Miniaturkomponenten GmbH wird auf der Hannover Messe 2025 ihr Portfolio
an leistungsstarken Ventilen, Sieben, Drosseln, Dichtstopfen und Pumpen in Miniaturbauweise
vorstellen. Die Miniaturkomponenten zeichnen sich durch Robustheit und Zuverlässigkeit
aus. Typische Applikationen finden sich in der Luft- und Raumfahrt, Oiltool-Anwendungen, dem
Maschinenbau sowie der Automotive- und Medtech-Branche. Auch die neue piezoelektrische Disc
Pump wird Teil des Messeauftritts sein. Sie zeichnet sich durch ihren Ultraschallbetrieb aus: dieser
bedingt eine geräusch- und vibrationsfreie Nutzung. Zudem ist die Pumpe lediglich so groß wie
eine 2€-Münze und wiegt nur 5 Gramm. Mit diesen Charakteristika lässt sie sich anwenderfreundlich
direkt am Einsatzort, gerade auch in platzsparende und gewichtssensible Systemdesigns
integrieren. Gerade für hochdynamische Anwendungen im Niedrigdruckbereich ist die Disc Pump
in Verbindung mit schnellschaltenden Ventilen die optimale Lösung, um auf kleinstem Bauraum innovative Lösungen umzusetzen.
www.theleeco.com
LINEARAKTUATOR MIT MONTAGEADAPTER
Der neue Linearaktuator
mit Montageadapter
von
Oriental Motor
verfügt bereits über
eine passende
Spindel und Kunststoffmutter.
Damit
lassen sich die
Schrittmotoren der
PKP- und AZ-Serie der Rahmengrößen 28 sowie 42 mm
schnell und einfach zu einer Lineareinheit verbinden.
Die PKP-Schrittmotoren bieten ein breites Spektrum an
Motorgrößen, das um Optionen wie elektromagnetische
Bremsen oder Inkremental-Encoder mit einer Auflösung
bis 4.000 Pulsen/Umdrehung ergänzt wird. Ein batterieloser
Absolut-Encoder ist das Markenzeichen der Closed-
Loop-Schrittmotoren der AZ-Serie – der Geber macht
externe Referenzsensorik überflüssig. Mithilfe des neuen
Linearaktuators mit Montageadapter können Konstrukteure
die PKP- und AZ-Antriebe jetzt sehr leicht zu einer
für sie passende Lineareinheit verbinden. Diese sind mit
Hüben zwischen 50 und 300 mm verfügbar und besitzen
in den Ausführungen mit kleiner Spindelsteigung einen
Selbsthemmungsmechanismus. Vom Einsatz des Aktuators
profitieren Maschinen- und Anlagenbauer auch durch
Zeit- und Materialersparnisse: Sie benötigen weniger
Komponenten, da die Kupplung bereits in den Adapter
integriert ist. Das spart Bauraum und die Verbindung von
Linearaktuator mit dem Motor ist sehr einfach.
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SPECIAL: HANNOVER MESSE UND LOGIMAT
IE5-ANTRIEBSPAKETE
AUF DEM WEG ZU NETTO-NULL
Um die Pumpenanwendungen zu modernisieren und die Energieeffizienz in der
Impfstofffabrik von GSK in Ungarn zu steigern, hat ABB Pakete aus hocheffizienten
IE5-Synchronreluktanzmotoren (SynRM) und Frequenzumrichtern geliefert.
Dank erheblicher Energieeinsparungen amortisiert sich die Investition in etwa
zwei Jahren. Durchgeführt wurde das Modernisierungsprojekt in enger
Zusammenarbeit mit dem lokalen ABB-Partner Rakóczkieinem.
GSK ist ein weltweit tätiges Biopharma-Unternehmen, das mit Impfstoffen
und Medikamenten Krankheiten vorbeugt und behandelt. GSK hat seinen
Hauptsitz in Brentford, Großbritannien. Das Unternehmen konzentriert
sich auf die Wissenschaft des Immunsystems und fortschrittliche Technologien.
GSK hat sich zum Ziel gesetzt, bis zum Ende des Jahrzehnts die Gesundheit
von 2,5 Milliarden Menschen positiv zu beeinflussen. In Ungarn arbeitet GSK mit
Partnern zusammen, um die Impfstoffe und Medikamente an Patienten zu liefern.
Die ungarische Produktionsstätte für Impfstoffe befindet sich in Gödöllő, 30 Kilometer
nordöstlich von Budapest.
Bis 2030 will GSK in seinen europäischen Betrieben eine Netto-Nullbelastung des
Klimas erreichen. Dazu optimiert das Unternehmen seine Prozesse, um die Energieeffizienz
zu erhöhen. Im Werk Gödöllő lagen zunächst die Pumpenanwendungen
im Fokus: Verbaut waren nicht nur IE1- und IE2-Motoren mit geringem Wirkungsgrad,
diese wurden vielmehr auch von älteren, ineffizienten Frequenzumrichtern
gesteuert oder waren sogar direkt an das Netz angeschlossen. Für Phase 1 der Modernisierung
wurden insgesamt 43 Pumpen ausgewählt, die in den Bereichen Wassergewinnung,
Vorbehandlung und Reinstwasserzirkulation eingesetzt werden.
DIE IDEE
„Der Einsatz von Frequenzumrichtern,
die die Motoren entsprechend
den Anforderungen des Prozesses
steuern, kann zu großen Energieeinsparungen
führen. Die Frequenzumrichter
von ABB verfügen über
Merkmale und Funktionen, die die
Steuerung fast aller Pumpenanwendungen
in Abhängigkeit von
Druck, Temperatur, Durchfluss und
anderen Parametern unterstützen.
In Verbindung mit den hocheffizienten
IE5-Motoren sparen sie bei jeder
Umdrehung der Pumpe Energie.“
IE5-EFFIZIENZ REDUZIERT EMISSIONEN
„Wir haben beschlossen, unsere Pumpenmotoren auf IE5-Effizienz
aufzurüsten und moderne Frequenzumrichter zu installieren“,
sagt ein Vertreter von GSK Ungarn. „Dafür haben wir uns für
die Zusammenarbeit mit dem ABB-Partner Rakóczki entschieden,
weil sie die von uns gesuchten IE5-Antriebspakete im Portfolio
haben und vor Ort Service und Support bieten. Experten
von ABB und Rakóczki besuchten unseren Standort mehrmals,
sammelten Informationen über die Anwendungen und diskutierten
technische Details mit unseren Ingenieuren. Sie lieferten
auch Referenzen von ähnlichen Projekten und erstellten detaillierte
Energieeffizienzberechnungen.“
„Unser Lieferumfang umfasste 43 IE5-SynRM-Motoren in Aluminium-
und Gussgehäusen mit Leistungen von 5,5 bis 55 kW“,
erklärt László Csernyik, Vertriebsingenieur bei ABB Ungarn.
„SynRM-Motoren sind so einfach wie Induktionsmotoren, haben
aber die Leistung von Permanentmagnetmotoren. Sie verwenden
keine Seltenen Erden, haben keine Magnete oder Wicklungen
im Rotor, und die Rotorverluste sind praktisch null. Geringe
Verluste bedeuten, dass sie kühler laufen. Daher sind sie zuverlässiger
und haben eine längere Lebensdauer als vergleichbare
Induktionsmotoren. Durch ihre hohe Zuverlässigkeit und erstklassige
Effizienz sind sie eine sehr nachhaltige Wahl.“
FREQUENZUMRICHTER SPAREN ENERGIE
Die Motoren sind mit 43 Frequenzumrichtern der Serie ACH580
mit IP21- oder IP55-Gehäusen kombiniert. Die ACH580-Frequenzumrichter
sind speziell für den Einsatz in HLK-Anwendungen
konzipiert und eignen sich ideal für Lüfter, Pumpen, Kompressoren,
Klima- und Kühlgeräte in Krankenhäusern, Rechenzentren,
Einkaufszentren, Tunnelbelüftungsanlagen, Fabriken
oder Bürogebäuden. Für Anwendungen, bei denen der Motor zuvor
direkt am Netz hing, wurde der neue Frequenzumrichter so
konfiguriert, dass er eine Druckregelung realisieren kann. Ein
Drucksensor ist mit dem internen PID-Regler des Frequenzumrichters
verbunden, so dass dieser den richtigen Druck im Kreislauf
aufrechterhalten kann. Dadurch wird der Pumpvorgang bedarfsgerecht
betrieben. Die Umstellung von Direktbetrieb auf
Druckregelung kann zu Energieeinsparungen von 20 Prozent
und mehr führen.
„Der Einsatz von Frequenzumrichtern, die die Motoren entsprechend
den Anforderungen des Prozesses steuern, kann zu großen
Energieeinsparungen führen“, erklärt László Csernyik. „Die Frequenzumrichter
von ABB verfügen über Merkmale und Funktionen,
die die Steuerung fast aller Pumpenanwendungen in Abhängigkeit
von Druck, Temperatur, Durchfluss und anderen Parametern
unterstützen. In Verbindung mit den hocheffizienten IE5-
Motoren sparen sie bei jeder Umdrehung der Pumpe Energie.“
Die Installationsarbeiten vor Ort wurden von Rakóczki durchgeführt,
Phase 1 wurde Anfang 2024 abgeschlossen. Nach der Umrüstung
verwendet ABB Ungarn die von den Frequenzumrichtern
erfassten Daten, um Effizienzberichte für GSK zu erstellen. Nach
den Berechnungen von GSK sparen die neuen Antriebspakete so
viel Energie, dass sie sich in etwa zwei Jahren amortisieren. Nach
dem Erfolg von Phase 1 plant GSK nun Phase 2, welche die restlichen
Pumpen und das Belüftungssystem des Werks umfasst.
Rakóczki Kft. arbeitet seit 25 Jahren mit ABB zusammen und ist
seit 2016 offizieller ABB-Partner. Das Unternehmen liefert eine
Reihe von ABB-Motoren, -Antrieben, -Softstartern und -Wand-
Die erwarteten erheblichen Energieeinsparungen durch IE5-SynRM-
Motoren und Frequenzumrichter sorgen für eine rasche Amortisierung
der Investition
ladegeräten für Elektrofahrzeuge sowie Wartungs- und andere
Services. Rakóczki verfügt über ein eigenes Lager, das eine
schnelle und zuverlässige Lieferung der von den Kunden am
häufigsten gewünschten Produkte gewährleistet.
Bilder: ABB, GSK
www. abb.de
Klaus Allgaier, Market Manager HLK und Wasser/Abwasser
bei ABB Motion, Mannheim
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2025/02 25
GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN
SICHERE PROZESSE
PRÄZISIONSTEILE:
DIE ZUKUNFT IST SPANLOS
Schneckenwellen und Antriebswellen, deren Herstellungsprozess
mehrerer Zerspanungsoperationen bedurfte, lassen
sich heute auch mit einem weiterentwickelten Konzept der
Kaltmassivumformung fertigen. Das spanlose Verfahren
bietet neben hohen Taktzahlen noch weitere Vorteile.
Die Umformprozesse Pressen und
Walzen sind aus der Schraubenproduktion
bekannt. Die Kaltmassivumformung
bietet im Gegensatz
zur Zerspanungstechnik, bei der Späne
als Abfallprodukt entstehen, eine optimale
Materialausnutzung. Das Konzept hat der
Verbindungsteilespezialist baier & michels
(b&m), Mitglied der Würth-Gruppe, nun
weiterentwickelt und mit b&m-Ecco TEC
(Ecological Coldforming Technology) eine
Alternative zur aufwendigen Drehteilherstellung
geschaffen: Ob Stellspindeln,
Kugel- und Gewindebolzen oder Antriebsund
Schneckenwellen – langschaftige Präzisionsteile
mit komplexen Profilen lassen
sich jetzt auch spanlos, bis zu zehnmal
schneller und einbaufertig herstellen.
„Mit Blick auf die metallverarbei -
tende Industrie bringt dieses Verfahren ein
stark disruptives Potenzial mit“, sagt
Rainer Bürkert, Mitglied der Konzernführung
der Würth-Gruppe. Mit dem Prinzip
Umformen statt Zerspanen sorge b&m-
Ecco TEC für kurze Prozesszeiten und hohe
Ausbringungsmengen maschinenfallender
Teile. „Nehmen wir etwa eine Schneckengetriebewelle
– beim Zerspanungsprozess
entstehen etwa vier bis sechs Teile in der
Minute, mit b&m-Ecco TEC sind es bis zu
40 Teile.“ Da dabei weniger Material bearbeitet,
bewegt und recycelt werden muss,
verbessert sich die Ökobilanz spürbar. Je
nach Bauteilgeometrie ermöglicht b&m-
Ecco TEC gegenüber der Drehteilherstellung
eine Material- und CO 2
-Einsparung
von bis zu 67 Prozent beim Materialeinsatz.
Der Leiter der Bereiche Technik und Entwicklung
bei b&m, Olaf Ambros, nennt
zudem einen materialwissenschaftlichen
Vorteil des Verfahrens: „Beim Kaltmassivumformen
mittels hochkomplexer Walzwerkzeuge
werden die Materialfasern
nicht durchtrennt, sondern die Versetzungsdichten
in den Kristallgittern gar erhöht.“
Laut Ambros führt die Kaltverfestigung
des Bauteils durch das Umformen zu
einer verdichteten, besonders glatten
Oberfläche. „Daher lässt sich dank unserer
Technologie der energieintensive Prozessschritt
einer Wärmebehandlung häufig
einsparen.“ Das gelte vor allem bei der
Verwendung von AFP-Stählen, „die sich
durch eine Kombination aus hoher Festigkeit
und guter Duktilität auszeichnen.“
Hinzu kommen Olaf Ambros zufolge bisher
ungeahnte Möglichkeiten zur Gestaltung
der Außengeometrie der Kaltformteile.
„Hinterschnitte, Verzahnungen, Einstiche
und Rillen sind mit b&m-Ecco TEC
ebenso umsetzbar wie Funktionsflächen
mit engen Toleranzen.“ Aktuell produziert
b&m Formteile mit höchster Oberflächengüte
sowie engen Durchmesser- und
Rundlauftoleranzen im Hundertstelbereich
und Laufverzahnungsqualitäten
der Klasse 8. Aktuell entsteht in der Zentrale
in Ober-Ramstadt eine neue Produktionsstätte,
die noch in diesem Jahr an den
Start gehen wird.
Bild: b&m/Rüdiger Dunker
www.baier-michels.com
DIE IDEE
„Unsere Fertigungstechnologie
basiert auf dem Konzept der
Kaltmassivumformung, die es uns
ermöglicht, rotationssymmetrische
Bauteile mit komplexen Außenkonturen
spanlos herzustellen.
Die Kaltverfestigung der Produkte
führt zu besonders glatten Oberflächen
und hoher mechanischer
Festigkeit, was oft eine nachträgliche
Wärmebehandlung überflüssig
macht. Im Rahmen einer
effizienten Massenproduktion
erreichen wir mit b&m-Ecco TEC
nicht nur kürzere Produktionszeiten
und geringere Kosten, sondern
auch eine signifikante Reduktion
der CO 2
-Emissionen.“
Olaf Ambros, Leiter
Technik/Forschung und
Entwicklung bei baier & michels
Andreas Wollny, Corporate Communications
Manager bei baier & michels
26 antriebstechnik 2025/02 www.antriebstechnik.de
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DIE ERSTE WAHL
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Köhler + Partner GmbH
Brauerstraße 42
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Tel.: +49 4181 92892-0
Fax: +49 4181 92892-55
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GESCHÄFTSFÜHRUNG
Jan Phillip Köhler, Julia Köhler-Cordes
REDAKTION
Bettina Jönsson, Carolin Möllmann,
Esther Pereira da Silva, Ina Pollei,
Ida Eggers, Sarah Ramos, Maria Bartling,
Niklas Warneke, Constanze Feige
BILDNACHWEIS
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DIE ERSTE WAHL
Druckgussverfahren: Fertigung von
Kühlkörpern mit komplexen Geometrien
Individuell
Zuverlässig
Das Druckgussverfahren ermöglicht die Produktion von Kühlkörpern in anwendungsspezifischen
Größen und Formen. Ein großer Vorteil dieses bewährten Herstellungsverfahrens
ist dabei, dass bei Serien trotz anfallender Werkzeugkosten
sehr niedrige Stückkosten realisiert werden können.
Leistungsstark
Eines der wichtigsten Herstellverfahren für Kühlkörper ist
das Druckgussverfahren: Mit diesem lässt sich bei hohen
Stückzahlen nahezu jede anwendungsspezifische Kühlkörpergeometrie
herstellen. Weitere Vorteile der biegesteifen
Aluminiumdruckgussteile sind das geringe Gewicht sowie der
problemlose Einsatz bei hohen Betriebstemperaturen.
Bei der Herstellung werden Aluminium, Magnesium und Zink
unter hohem Druck und mit definierter Geschwindigkeit in
das Druckgusswerkzeug eingebracht. Durch diese Stahlform
wird präzise die Form des Kühlelements vorgegeben. Mit dem
Druckgussverfahren lassen sich selbst große Produktionsvolumina
problemlos bewältigen, da mit einem einzigen Werkzeug
mehrere Kühlkörper in einem Durchgang gefertigt werden
können. Die Stückkosten sinken so auf ein Minimum.
CTX unterstützt seine Kunden bereits bei der Projektierung.
Der Spezialist für Kühllösungen erstellt nicht nur sämtliche
CAD-Daten und 3D-Modelle, sondern liefert auch Designvorschläge
zur Fertigungsoptimierung. Eine Mustererstellung
erfolgt kurzfristig und Design-Änderungen werden zeitnah
vorgenommen. Zum Service-Angebot gehören zudem
die komplette mechanische Bearbeitung der Druckgussteile,
ihre Oberflächenveredelung sowie die individuelle farbliche
Gestaltung.
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ROTOCLAMP – STARKE KLEMMUNG
FÜR SICHERE FERTIGUNG
Sichere und präzise Produktionsabläufe mit pneumatischen
Klemmsystemen von HEMA
Die leistungsstarken RotoClamp-Klemmsysteme von
HEMA eignen sich ideal für rotatorische Positionsklemmungen
in Achsen, Tischen und Schwenkköpfen
von Maschinen. Da das Klemmsystem nach dem Fail-Safe-
Prinzip arbeitet, klemmt es Achsen auch bei einem
Energieausfall schnell und mit großer Kraft.
Viele Maschinen und Anlagen in der industriellen Fertigung
verfügen über Achsen und Spindeln, die in verschiedenen
Arbeitspositionen sicher geklemmt werden müssen. Für diese
Anwendungen bietet HEMA die RotoClamp: ein rotatorisches
Klemmsystem, das auch als Fail-Safe-Sicherung eingesetzt
werden kann. RotoClamp zeichnet sich durch hohe Klemmkräfte
bei relativ niedrigen Betriebsdrücken aus. Möglich wird
dies durch das pneumatische Funktionsprinzip des Klemmsystems,
das auf einem Federspeicher beruht.
Durch Entlüften der inneren Arbeitskammer und Belüften
der äußeren Arbeitskammer wird das Federblech entspannt.
Das Klemmelement wird dadurch im Bereich der Klemmfläche
elastisch verformt und drückt auf die zu fixierende
Welle. Durch zusätzliche Druckluftbeaufschlagung der äußeren
Arbeitskammer mit der Booster-Funktion kann bei Bedarf
die Klemmkraft weiter erhöht werden.
Bei einem Druckausfall wird die Achse sofort geklemmt
(Fail-Safe-Version). Die Reaktionszeit ist dank der Pneumatik
besonders kurz. Mit dem Schnellentlüftungsventil und dem
direkt am Spannmechanismus angebrachten Schnellverschluss
lassen sich extrem kurze Spannzeiten realisieren.
RotoClamp ist in einer innen- und einer außenklemmenden
Version lieferbar, kompatibel zu allen in der Industrie üblichen
Wellengrößen und lässt sich leicht und schnell montieren.
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Antriebssysteme aus einer Hand
Mit vielfältiger Branchenkompetenz und einem modularen
Produktbaukasten aus Getriebe, Motoren und
elektronischer Antriebstechnik löst Systemhersteller
NORD jede Antriebsaufgabe. Seine NORDAC-Frequenzumrichter
sind Schlüssel für intelligent gesteuerte Bewegungen,
die auch ganz alltägliche Situationen bestimmen.
Zum Beispiel für das morgendliche Frühstück: NORDAC-
Frequenzumrichter sorgen dafür, dass Lebensmittel wie Brot,
Fleisch oder Käse in großen Mengen mit durchgängiger Präzision
zerteilt werden. Mit ihrer integrierten PLC steuern sie den
Anpressdruck des Schnittguts in Schneidemaschinen. Die PLC
ermöglicht eine freie Programmierung aller antriebsnahen
Steuerungsfunktionen. Reibungslose wie effiziente Produktionsabläufe
sind damit garantiert.
NORD-Antriebselektronik überzeugt
Zum Beispiel für den abendlichen Theaterbesuch: Für präzise
Positionierungsaufgaben verfügen Frequenzumrichter
wie der dezentrale NORDAC oder der NORDAC
für den Schaltschrank über das integrierte Positioniermodul
POSICON. Mittels Inkremental- oder Absolutwertgeber
steuert es eine relative oder eine absolute Positionierung an.
Per Parametersatzumschaltung ist eine sequenzielle Positionierung
von bis zu vier Achsen möglich. Damit realisiert NORD
unter anderem die automatische Positionssteuerung beim Verfahren
von Theaterkulissen.
Weitere Funktionen, mit denen die NORD-Antriebselektronik
überzeugt:
hohe Prozesseffizienz durch jeweils individuelle
Steuerung der Antriebe einer Anlage
hohe Zuverlässigkeit durch mögliche Anlagenfernwartung
via Ethernet
hoher Personenschutz durch funktionale Sicherheit
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NEUES AUS DER LINEARTECHNIK:
NORELEM ERWEITERT SEIN ANGEBOT
IM BEREICH DER POSITIONIERSYSTEME
Werkstücke punktgenau ausrichten: Positioniersysteme
von norelem machen es möglich. Ob Rundtische, Gegenlager,
Adapterplatten, Hubtische oder Gelenkköpfe –
norelem hat zahlreiche elektrische und mechanische
Komponenten neu oder als neue Varianten ins Produktportfolio
aufgenommen.
Bei den elektrischen Positioniertischen handelt es sich um
vielseitig einsetzbare Linearsysteme, die sich ideal als Verfahr-
und Positioniermodule eignen. Die nahezu spielfreie
Führung ermöglicht es, Bauteile, Endschalter, Sensoren,
Greifer und Anschläge auf den hundertstel Millimeter genau
zu positionieren, zum Beispiel in Werkzeug- oder auch Handhabungssystemen.
Familienzuwachs bei den Positionier-
Rundtischen
Das Sortiment der Positionier-Rundtische mit
elektrischem Antrieb wurde erweitert um eine
Variante für hohe Belastung. Die neuen
Rundtische können mit Kräften bis zu 12.000 N
belastet werden. Dank eines Kreuzrollenlagers,
das als Festlager dient, können hohe Kippmomente
aufgenommen werden. Die neuen
Positioniertische sind in drei verschiedenen
Getriebeübersetzungen (20:1, 40:1 und 48:1)
und jeweils ohne Motor und Steuerung, mit
Motor und mit Motor und Steuerung erhältlich.
Größere Auswahl bei den mechanischen
Positioniersystemen
Bei den mechanischen Positioniersystemen
wird das Programm um wartungsfreie Gegenlager
für Positionier-Rundtische erweitert. Sie
können mit verschiedenen Positionier-Rundtischen
kombiniert werden, um lange Aufbauten
zu stützen, die drehpositioniert werden
sollen. Ihre Drehscheiben gleichen Axial- und
Winkelfehler aus.
norelem Normelemente GmbH & Co. KG
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für die einwandfreie Funktion von Wälzlagern
und Wälzlagerdichtungen. Findling setzt auf modernste
Fertigungs- und Messtechnik sowie ein umfassendes
Qualitätsmanagement, um sicherzustellen, dass die
gelieferten Innenringe allen gewünschten Standards
entsprechen.
Ein drallfreier Schliff – das heißt eine besonders glatte Oberfläche
ohne bevorzugte Riefenstruktur – ist überall dort essenziell,
wo Schmiermittel-Leckagen unbedingt verhindert
werden müssen, um eine reibungslose Funktion der Wälzlager
sicherzustellen. Zur Herstellung drallfrei geschliffener
Innenringe wird das Einstichschleifen (EGS-Schleifen) eingesetzt.
Diese Methode ist im Vergleich zu herkömmlichen
Verfahren, wie dem Spitzenlosschleifen, zwar aufwändiger
und zeitintensiver, bietet jedoch erheblich stabilere und
sicherere Ergebnisse.
Zur Überprüfung der Drallfreiheit setzt Findling auf die
Drallmessung (Makrodrall) nach der Daimler-Norm MBN
31007-7 und damit auf die neueste und aussagekräftigste
Methode. Diese wird mithilfe einer taktilen Form-, Lage- und
Rauheitsmessmaschine in Verbindung mit der zugehörigen
Messsoftware durchgeführt und liefert exakte Ergebnisse
in der Vermessung von Rundlauf, Drallwinkel, Dralltiefe und
Gängigkeit.
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vielfältige Messaufgaben in der Wälzlagertechnik. Der
Einsatz neuester Technologien stellt sicher, dass jedes
Wälzlager den spezifischen Ansprüchen des Kunden
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eng mit den Wälzlager-Herstellern und
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Leistungsfähigkeit der Produkte
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ORC-Anlagen und Schwungmassenspeichern einen wichtigen Beitrag zur
CO 2
-Reduktion. Etwa 90 % der Leistungsverluste, die durch den Frequenzumrichter
verursacht werden, treten im Rotor auf und können dort zu einer schädlichen
Erwärmung des Motors führen. Dieses Temperaturproblem wird durch das naturgemäß
geringe Volumen des Rotors in Hochgeschwindigkeitsmotoren zusätzlich
verschärft.
Genau diese Herausforderung hatte SIEB & MEYER bei der Entwicklung ihrer
SD4x-Produktfamilie im Blick. Durch geeignete Regelungsverfahren und eine
durchdachte Topologie ermöglichen die High-Speed-Umrichter der Lüneburger
Hochgeschwindigkeits-Spezialisten Motorströme mit minimalen harmonischen
Frequenzanteilen. Verglichen mit Wettbewerbsprodukten sind die Verluste um bis
zu 90 % reduziert, was zu einer entsprechenden Verringerung der Motorerwärmung
führt.
Die geringeren Temperaturen verlängern wiederum die Lebensdauer der typischerweise
bei Bearbeitungsspindeln zum Einsatz kommenden Kugellager und
verbessern darüber hinaus die Bearbeitungsqualität.
„Unser Ziel ist es, hochdrehende Motoren dynamisch und mit
noch weniger Verlustleistung anzutreiben. Deshalb unterstützen
wir nun auch PWM-Schaltfrequenzen von 24 und 32 kHz.”
SIEB & MEYER AG
Auf dem Schmaarkamp 21 | 21339 Lüneburg | Tel.: +49 4131 203-0
info@sieb-meyer.de | www.sieb-meyer.de
MN 7
DREHGEBER
MEDIZINISCHE GERÄTE
QUALITÄTSPRÜFUNG MIT
HÖCHSTER PRÄZISION
Bei der Herstellung von Medikamenten ist größte
Sorgfalt geboten. Deshalb untersuchen
Pharmaunternehmen in regelmäßigen Abständen
einzelne Produktchargen – oft mit Testgeräten der
Erweka GmbH aus Langen. Drehgeber von
Megatron Elektronik sorgen in den Antrieben der
Apparate für konstante Drehzahlen und ermöglichen
so standardisierte Analyseverfahren.
Seit mehr als 70 Jahren dreht sich bei Erweka alles um Geräte für die Qualitätskontrolle
von Arzneimitteln. Das erste Produkt kam 1951 auf den Markt
und war gleich eine Weltneuheit: Mit dem AR 400 konnten Apotheker
Salben, Pulver und andere Präparate einfach und schnell selbst herstellen.
Inzwischen hat Erweka sein Angebot um zahlreiche Apparate zur Prüfung und
Herstellung pharmazeutischer, chemischer und kosmetischer Produkte erweitert.
Die Hessen sind die Einzigen, die die gesamte Palette an Testgeräten für feste
Darreichungsformen anbieten.
GROSSE BANDBREITE AN GERÄTEN
Erweka legt an seine Apparaturen sehr hohe Qualitätsmaßstäbe an und verwendet
ausschließlich hochwertige, langlebige Materialien und Komponenten. Die
Produktpalette umfasst neben Dissolution-Testern auch Zerfallszeit- und Abriebtester.
Mit Dissolution-Testern wird zum Beispiel geprüft, in welchem Zeitraum
eine Tablette ihre Wirkstoffe freisetzt. Zerfallszeittester ermitteln, wie schnell sich
eine Tablette auflöst. Abriebtester wiederum simulieren die mechanischen Kräfte,
die auf die Tabletten einwirken, während sie in großen Behältern von der Produktionsstätte
zum Verpackungsbetrieb transportiert werden. Denn im unverpackten
Zustand kommt es beim Transport zu Abrieb, weil die Tabletten immer wieder
aneinanderstoßen.
Die Tablettentestgeräte von Erweka haben eines gemeinsam: Sie verfügen über
einen elektrischen Antrieb. Im Fall der Dissolution-Tester treibt der Motor Schäfte
mit vielseitigen Anbauteilen an (Paddles, Baskets, etc.), die sich in einem Vessel
(Glasbehälter) drehen, das mit einem flüssigen Medium gefüllt ist. Die Zusammensetzung
und der pH-Wert der Flüssigkeit sind an das Milieu angepasst, das
im menschlichen Verdauungstrakt anzutreffen ist. Dabei wird das flüssige
Medium so lange in Bewegung gehalten, bis sämtliche Wirkstoffe freigesetzt sind.
Während dieser Zeit werden in regelmäßigen Abständen Proben aus der Flüssigkeit
entnommen, um den Wirkstoffgehalt zu messen.
NOTWENDIGKEIT REPRODUZIERBARER TESTS
Die Dissolution-Tester liefern allerdings nur dann gut reproduzierbare Prüfergebnisse,
wenn die Analyseverfahren standardisiert sind. Das bedeutet, dass
die Bewegungen der Paddles bei jedem Test gleich ablaufen müssen. Die Dreh-
Matthias Herrmann, Marketingmanager,
Megatron Elektronik GmbH & Co. KG, Putzbrunn/München
01 Erweka-Produkte wie der Abriebtester oder
der Zerfallszeittester verwenden innovative Systeme
und Sensoren in der Arzneimittelkontrolle
34 antriebstechnik 2025/02 www.antriebstechnik.de
DREHGEBER
zahl des Elektromotors darf während des gesamten Wirkstofffreisetzungsprozesses
nicht schwanken.
Um das zu gewährleisten, verbaut Erweka unmittelbar neben
dem Elektromotor einen Drehgeber von Megatron, der die Drehzahl
des Antriebs kontinuierlich erfasst. Der optoelektronische
Inkrementalgeber SPTSM bietet je nach Ausführung Auflösungen
zwischen 50 und 1.024 Impulsen pro Umdrehung. In den
Dissolution-Testern überwachen SPTSM-Inkrementalgeber mit
360 Impulsen/360 ° den Rührvorgang: Diese Encoder messen die
Motordrehzahl im Bereich zwischen 20 und 250 Umdrehungen
pro Minute mit sehr hoher Genauigkeit.
VERSCHLEISSFREIER BETRIEB DANK
OPTISCHEM MESSPRINZIP
DREHZAHL DARF WÄHREND DES
PROZESSES NICHT SCHWANKEN
SPTSM-Drehgeber basieren auf dem Prinzip der optoelektronischen
Abtastung, das heißt, sie arbeiten berührungslos und deshalb
praktisch verschleißfrei. Ein weiteres Merkmal der Geber ist
ihre Unempfindlichkeit gegenüber magnetischen Feldern, die im
Umfeld von Laboren und Industrieanlagen häufig auftreten.
„Die Encoder-Scheibe hat zudem bei korrekter Montage keinen
mechanischen Kontakt zum Encoder-Modul und unterliegt deshalb
keinerlei Abnutzung“, so Dr. Christoph Haude, Leiter Produktmanagement
Joysticks und Sensorik bei Megatron. Auch die
geringe Gehäusetiefe von lediglich 16,9 mm ist vorteilhaft für den
Einsatz in labortechnischen Geräten, in denen der Bauraum meist
sehr begrenzt ist. „Die Kombination dieser Eigenschaften hat den
Ausschlag für unsere Entscheidung gegeben“, erinnert sich
David Plonsker, Head of R & D Engineering bei der Erweka GmbH.
Der SPTSM ist ein Kit-Encoder, das heißt er besitzt keine eigene
Welle, sondern wird auf die Welle der jeweiligen Anwendung
(Wellendurchmesser von 4 mm bis 8 mm) montiert. „Dadurch
benötigt dieser Drehgeber keine Lagerung, die sich abnutzen
könnte“, erklärt Christoph Haude. Megatron liefert den Drehgeber
mit TTL- oder Linedriver-Ausgang. Darüber hinaus gibt es
den Encoder unter der Bezeichnung SPM auch mit integrierter
Welle (6 mm/6,35 mm).
Für die Dissolution-Tester haben die Drehgeberspezialisten
ihre Produkte angepasst. Der Grund: Lange Zeit hatte Erweka die
Stecker manuell an die Kabel zur Anbindung der Drehgeber angeschlagen.
Das war allerdings nicht prozesssicher, da beim händischen
Crimpen leicht Fehler passieren können. „Hinzu kam,
dass wir einen Stecker verwendet haben, der von beiden Seiten
an die Encoder-Kabel gecrimpt werden konnte. Das barg ein
Verwechslungs risiko“, schildert David Plonsker die Ausgangslage.
Die Anschaffung eines Automaten, der die Kabel automatisch
und damit fehlerfrei crimpt, wäre allerdings nicht wirtschaftlich
gewesen.
MODIFIKATION SORGTE FÜR
PROZESSSICHERHEIT
Gemeinsam mit seinen Kollegen überlegte David Plonsker deshalb,
wie die Steckermontage optimiert werden könnte. „Unser
Ansprechpartner bei Megatron gab uns den Tipp, die Kontaktstifte
des Encoder-Optikmoduls bereits im Werk mit den Litzen
des Anschlusskabels zu verlöten“, so Plonsker. Auf diese Weise ist
nicht nur eine fehlerhafte Montage ausgeschlossen, das Kabel
sitzt auch fest und löst sich nicht vom Optikmodul. „Mit dieser
kleinen Modifikation haben wir den Drehgeberanschluss beim
02 Der KIT-Encoder SPTSM von Megatron eignet sich
aufgrund seiner kompakten Bauform besonders
für den Einsatz in Medizintechnik-Anwendungen
Kunden prozesssicher gemacht“, freut sich Encoder-Spezialist
Christoph Haude. Der individuelle Service gehört zu den Standardleistungen
von Megatron: Schon ab relativ kleinen Stückzahlen
passt das Unternehmen seine Produkte an die jeweilige Anwendung
an. Möglich sind zum Beispiel individuelle Ausgangssignale,
andere Wellengeometrien, eine Wellenabflachung oder
Kabelkonfektionierungen.
Was die Genauigkeit bei der Drehzahlmessung angeht, übertrifft
der SPTSM die Anforderungen von Erweka deutlich: Die Abweichung
darf bei der Erfassung der Drehzahl maximal ±2 Prozent
betragen. Der Encoder misst die Drehzahl des Rührantriebs
mit einer Abweichung von lediglich 0,2 Prozent pro Grad.
Seit mehr als 20 Jahren setzt Erweka die Drehgeber von
Megatron in nahezu allen Geräten ein, in denen eine Drehzahlregelung
erforderlich ist. Entwicklungsleiter David Plonsker ist
sich sicher: „Wir werden die Encoder auch weiterhin in unseren
Produkten einsetzen – schließlich haben sie sich über einen langen
Zeitraum hinweg bewährt.“
Bilder: Megatron Elektronik, Erweka
www.megatron.de
DIE IDEE
„Mit einer kleinen Modifikation bei
der Steckermontage konnte
Megatron den Drehgeberanschluss
beim Anwender prozesssicher
machen. Der individuelle Service
gehört zu unseren Standardleistungen.
Schon ab kleinen Stückzahlen
passen wir die Produkte an die
jeweilige Anwendung an. Möglich
sind zum Beispiel individuelle
Ausgangs signale, andere Wellengeometrien,
eine Wellenabflachung
oder Kabelkonfektionierungen.“
Dr. Christoph Haude, Leiter
Produktmanagement Joysticks und
Sensorik bei Megatron
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2025/02 35
MARKTPLATZ
SIGNALWANDLER HOLT MEHR AUS GEBERN
iC-Haus präsentiert auf
der Fachmesse Embedded
World 2025 einen neuen
hochintegrierten Schaltkreis
zur Signalkonditionierung
und schnellen
Sinus/Digital-Wandlung
für magnetische oder
optische Sensoren. Der
iC-NQE ermöglicht bei
Linear- und Winkelgebern
eine höhere Auflösung und Genauigkeit. Die Signalkonditionierung
erlaubt auch höhere Bewegungsgeschwindigkeiten und
die Regelgüte eines Antriebs kann verbessert werden. Modernen
Sensoren bietet der Baustein jetzt adäquaten Anschluss für
eine ultraschnelle und dennoch präzise Sinus/Digital-Umsetzung
mit 80 Msps für Auflösungen bis 16 Bit pro Eingangsperiode.
Er ist vielseitig einsetzbar, sogar empfangsseitig als 32-Bit
Zählerbaustein für Quadratursignale bis 500 kHz, auf IPC-Messkarten,
im Umrichter oder der SPS. Die programmierbaren
Verstärker akzeptieren kleine bis große differenzielle Sensorsignale
von 30 mV bis 3 V. Klassische Signalfehler können dank
analoger Korrekturen auf einen Restfehler von weniger als
0,1 Prozent ausgeglichen werden. Auch die Nichtlinearität des
Sensors könnte bei Bedarf durch eine digitale Anpassung der
Transferfunktion im Wandler kompensiert werden, der auf dem
bewährten Vektor-Nachlaufverfahren für eine quasi latenzfreie
Winkelverfolgung basiert.
www.ichaus.de
ABSOLUT- UND INKREMENTALDREHGEBER
MEISTERN HOHE WELLENBELASTUNGEN
Posital stellt eine
neue Serie von
Ixarc-Drehgebern
vor, die für Anwendungen
mit sehr
hoher Wellenbelastung
konzipiert
sind. Mit ihren
hochbelastbaren Gehäusen und Wellenlagern sind die neuen
Heavy-Duty-Geräte für radiale Wellenbelastungen von 350 N
und axiale Belastungen von 250 N ausgelegt. Die Heavy-Duty-
Drehgeber sind mit Aluminium- oder V4A-(312L)-Edelstahlgehäusen
erhältlich. IP67-zertifizierte Dichtungen am Welleneingang
und an den Anschlüssen schützen die internen
Komponenten vor Staub und dem Eintauchen in Wasser oder
andere Flüssigkeiten, während eine halbdurchlässige Schutzmembran
die Ansammlung von Feuchtigkeit reduziert.
Das verlängert die Lebensdauer der elektronischen Komponenten
und verringert das Risiko von Messfehlern aufgrund von
Kondensation auf der optischen Codescheibe. Der Betriebstemperaturbereich
reicht von -40 bis 80 °C. Die Geräte widerstehen
Stößen von 200 g und kontinuierlichen Vibrationsbelastungen
von 20 g. Posital bietet die neuen Ixarc-Hochleistungsdrehgeber
in absoluten und inkrementalen Versionen an, die
beide auf der bewährten optischen Messtechnologie des
Unternehmens basieren. Die absoluten Versionen verfügen
über eine Auflösung von 13 Bit, die Multiturn-Varianten über
einen Bereich von 4096 Umdrehungen.
www.posital.com
STARKE ENERGIEKETTE FÜR HEAVY-DUTY
Die Energieketten
der neuen TKHP-
Serie von Tsubaki
Kabelschlepp
ermöglichen eine
sichere und effiziente
Leitungsführung in
Hochleistungsanwendungen
mit
Verfahrwegen von bis zu 1.500 m. Hohe Stabilität, geringer
Wartungsaufwand und sehr lange Lebensdauer prädestinieren
sie für Anwendungen in rauen Umgebungen. Die TKHP-Serie
gibt es in den drei Varianten: gleitend, rollend (R) und rollend
mit Rollendämpfung (RSD) – mit einer Innenhöhe von wahlweise
58 mm (TKHP 85) oder 92 mm (TKHP 90) und variablen
Breiten. Dank eines 1-mm-Breitenrasters lässt sich die Serie
flexibel an nahezu jede Bauraumsituation anpassen.
Die symmetrisch angeordnete Längsachse sorgt für eine
optimale Kraftübertragung im Kettensystem und eine
Reduzierung der im Kettendrehpunkt auftretenden Momente.
Das gekapselte Anschlagsystem, die schmutzunempfindliche
selbstreinigende Außenkontur und der verstärkte Bolzenbohrungsanschluss
erfüllen höchste Anforderungen an die
Robustheit. Auch die massiven Seitenbänder tragen zur
Stabilität bei, sie überzeugen durch verschraubte Kettenglieder
und eine spezielle Doppelgabel-Laschen-Konstruktion.
www.kabelschlepp.de
INTRALOGISTIK MIT SMARTEN
ELEKTRO-AKTUATOREN OPTIMIEREN
Thomson zeigt auf
der Logimat eine
Auswahl seiner
smarten Elektro-
Linearaktuatoren,
die die Automatisierung
in den
Bereichen Intralogistik
und Materialfluss
optimieren
sollen. Der Schwerpunkt
liegt auf der
Produktlinie der
smarten Electrak-Aktuatoren. Sie gewährleisten eine präzise
Achssteuerung, inklusive Echtzeit-Rückmeldung sowie integrierter
Intelligenz, für mehr Leistung in anspruchsvollen und
potenziell gefährlichen Betriebsumgebungen. Durch den
Wegfall von Leckagen, Wartungsarbeiten und Energieverlusten
hydraulischer und pneumatischer Alternativen bieten diese
Aktuatoren eine besonders saubere und energieeffiziente
Lösung, die sich zudem nahtlos in moderne Automatisierungssysteme
integriert. Die Modelle XD, HD, LL und MD sind speziell
darauf ausgelegt, die vielfältigen anwendungstechnischen
Anforderungen im Materialfluss zu erfüllen. Dazu bieten sie
eine ausgewogene Kombination aus Verstellkraft, Präzision und
smarter Steuerung. Der Electrak XD liefert trotz vollelektrischer
Ausführung eine Verstellkraft auf Hydraulik-Niveau. Damit ist
er prädestiniert für Hub- und Automatisierungsfunktionen mit
hohen Lasten, während zugleich die Wartung und Effizienzverluste
hydraulischer Systeme entfallen.
www.thomsonlinear.com
36 antriebstechnik 2025/02 www.antriebstechnik.de
KLEINE KRÄFTE AUFNEHMEN UND PLATZ SPAREN
Speziell für die Erfassung kleiner Kräfte stellt
Megatron den Mini-S-Beam-Kraftaufnehmer
KM019 vor. Der kompakte Sensor verfügt
über die Messbereiche 0-10 N, 20 N und 45 N.
Dank seiner geringen Abmessungen von
19 × 17,5 × 5 mm kann er auch in Anwendungen
mit sehr begrenztem Bauraum eingesetzt
werden. Er arbeitet nach dem Wheatstone-DMS-
Vollbrückenprinzip: Dadurch misst der Sensor
Schalt- und Betätigungskräfte auf Zug oder Druck mit höchster Genauigkeit.
Der KM019 erfasst Messdaten konsistent mit einer Wiederholgenauigkeit von nur
≤ 0,1 % Fnom, – insbesondere bei der Überwachung von Fertigungsprozessen.
Der Sensor ist robust genug, um im Fehlerfall Krafteinwirkungen bis zum Zehnfachen
der Nennkraft unbeschadet zu tolerieren. Es lässt sich bei Umgebungstemperaturen
von - 30 bis 85 °C einsetzen und verfügt über die Schutzart IP40.
Der Mini-S-Beam eignet sich besonders für die Messung kleiner Kräfte in Produktions-,
Dosier- und Montageprozessen. Typische Anwendungen für den neuen
Sensor sind Verpackungsanlagen für empfindliche Waren, Tablettenpressen,
Anlagen für das Handling druckempfindlicher Teile sowie Geräte für die Messung
kleiner Betätigungskräfte.
www.megatron.de
Zuverlässige
Antriebslösung
für anspruchsvolle
Anwendungen
MAGNET-KLEBSTOFF FÜR E-MOTOREN
Mit Structalit 5859 hat Panacol ein neues
Klebstoffsystem speziell für Magnet- und
Rotorverklebungen. Das einkomponentige
Epoxidharz-System härtet bereits ab 100 °C
aus; bei 150 °C verkürzt sich die Aushärtezeit
auf fünf Minuten. Der Klebstoff bietet zudem
eine lange Offenzeit und kann bei Raumtemperatur
sieben Tage lang verarbeitet werden.
Aufgrund seiner hohen Glasübergangstemperatur
(Tg) von 143 °C zeigt Structalit 5859 auf Stahl eine Zugscherfestigkeit von
17 MPas. Zudem ist er schlagzäh und zeigt eine gute Bruchdehnung. Damit lässt
er sich auch bei Materialpaarungen mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten
einsetzen. Eine gute Spaltüberbrückung zum Ausgleich fertigungsbedingter
Toleranzen, eine Beständigkeit gegenüber aggressiven Kontaktmedien
wie Öl oder Kühlflüssigkeit sowie sehr gute Dämpfungseigenschaften runden sein
Eigenschaftenprofil ab.
www.panacol.de
GEHÄUSELOSER MOTOR IN ROBOTERANWENDUNGEN
Kollmorgen zeigte auf der all about
automation in Friedrichshafen sein umfassendes
Produktportfolio rund um Motoren,
Servoantriebe und Controller. Ein Schwerpunktthema
von Kollmorgen ist die Robotik.
Mit dem TBM2G bietet das Unternehmen
einen gehäuselosen Motor, der sich nicht nur
durch seine Energieeffizienz auszeichnet,
sondern auch ein hohes Drehmoment bei
kleinstem Rastmoment in einem sehr kompakten
elektromagnetischen Design liefert.
Mit seinen sieben Baugrößen eignet er sich für
eine Vielzahl von Anwendungen – sowohl in
der Robotik als auch in anderen industriellen Einsatzgebieten. Ein weiteres
Highlight auf der Messe war der Vortrag «Herausforderungen beim Design von
Robotergelenken meistern» in der Talk Lounge der all about automation.
www.kollmorgen.com
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Anwendungen
KOMPONENTEN UND SOFTWARE
VORKONFEKTIONIERUNG ERHÖHT EFFIZIENZ
ENERGIEKETTENSYSTEME,
DIE EINFACH PASSEN
Viele Maschinen- und Anlagenbauer möchten sich mehr auf ihre
Kernkompetenzen konzentrieren. Vorkonfektionierte Energiekettensysteme
gewinnen daher zunehmend an Bedeutung. Ein namhafter mittelständischer
Hersteller aus dem Sauerland bietet deshalb optimal auf die Anwendung
abgestimmte Komplettsysteme an und kümmert sich um alle Details – von der
applikationsspezifischen Auslegung bis zur Serienreife. Dazu gehört unter
anderem die frühzeitige Schnittstellenoptimierung. Vorkonfektionierung spart
nicht nur Zeit und Ressourcen. Es macht Prozesse auch besser planbar,
schafft mehr Kostentransparenz und erhöht die Qualität.
Es gibt keinen vernünftigen Grund, etwas selbst zu machen,
das andere schneller und besser können. Fachkräfte sollten
nicht für Arbeiten eingesetzt werden, die nicht zu den
Kernkompetenzen des Unternehmens gehören. Zeit und
Platz für die Montage von Baugruppen zu verschwenden, ist unnötig,
wenn eine maßgeschneiderte Lösung schnell, flexibel und
Tsubaki Kabelschlepp GmbH, Wenden-Gerlingen
kostenoptimiert zu haben ist. Statt Einzelkomponenten selbst zu
montieren, erweisen sich daher maßgeschneiderte Komplettsysteme
als interessante Alternative.
„In der aktuellen volatilen wirtschaftlichen Situation stehen
mittelständische Unternehmen gleich vor mehreren Herausforderungen,
wie Unsicherheiten in der Lieferkette, steigenden Kosten
und einem hohen Wettbewerbsdruck“, sagt Jochen Becker,
Sales Director für die DACH-Region bei Tsubaki Kabelschlepp.
„Komplettsysteme sind in dieser Situation vorteilhaft, denn sie
verbessern die Planbarkeit von Prozessen und Kosten und minimieren
gleichzeitig das Risiko von Ausfallzeiten aufgrund von
38 antriebstechnik 2025/02 www.antriebstechnik.de
KOMPONENTEN UND SOFTWARE
01 Hohe Fertigungstiefe und Kompetenz im
Engineering sind die Stärken des mittelständischen
Partners, der maßgeschneiderte Energiekettenlösungen
somit schnell umsetzen und kurze
Lieferzeiten realisieren kann
02 Beispiel für ein vorkonfektioniertes
Energiekettensystem mit Steckeranschlüssen
03 Optimierte Komplettlösungen sind das Ergebnis
von Absprachen, Fein- und Detailarbeit mit dem
erfahrenen Application Engineering, das sich unter
anderem um die Schnittstellenoptimierung kümmert
01
02 03
Lieferengpässen oder Montage-Fehlern. Mit unseren maßgeschneiderten
Totaltrax-Systemen bieten wir dem Kunden darüber
hinaus langjährige Expertise, gesicherte Qualität sowie Flexibilität
bei schwankender Nachfrage.“
KOMPLETTSYSTEME SIND GEFRAGT
Derzeit sieht Becker bei den Kundenanfragen einen deutlichen
Trend hin zum Komplettsystem. Dabei sind die Beweggründe
vielfältig und die Anforderungen an den Lieferanten ebenso individuell
wie komplex. Warum es sinnvoll ist, eine Energiekette
nicht in Einzelteilen, sondern als System zu bestellen, wird laut
Becker deutlich, wenn man sich die oft noch gängige Praxis einmal
genauer anschaue. „Bei Maschinen- und Anlagenbauern
sind vielfach Arbeitsplätze eingerichtet, an denen zwei bis drei
Personen die Ketten mit Leitungen bestücken und vorfertigen,
bevor diese dann mit der Maschine verheiratet werden“, weiß
Becker. „Mit Totaltrax übernehmen wir das. Der Kunde hat dann
nicht nur zwei Mitarbeiter frei, die an anderer Stelle eingesetzt
werden können, sondern auch einige Quadratmeter zusätzlichen
Platz geschaffen.“
Und nicht nur der Maschinen- und Anlagenbau kann von den
Systemen profitieren. Denn während die Kunden noch vor zehn
Jahren fast ausschließlich im Werkzeugmaschinebau zu finden
waren, hat der Hersteller den Einsatzradius seiner System idee inzwischen
deutlich erweitert. So findet sich Totaltrax heute im
Hafenkran ebenso wie im Melkroboter sowie in vielen weiteren
Anwendungen wieder. „Auch andere Branchen sehen inzwischen
den Vorteil, nicht mehr den Kettenmeter, Kabel, Stecker
und Innenaufteilung selbst zusammenzubauen, wenn alternativ
ein Komplettsystem zu haben ist – in der gewünschten Stückzahl,
in der vereinbarten Zeit und zum vereinbarten Preis“, sagt Becker.
„Prozessdruck, Zeitdruck und Kostendruck wachsen aktuell exponentiell
und entsprechend vehement sind unsere Kunden auf der
Suche nach Partnern, die ihnen diesen Druck etwas nehmen
können. Mit unseren Totaltrax-Systemen tun wir genau das.“
BAUKASTEN OHNE MATERIAL-DOGMA
Bei der Konfiguration der kundenspezifischen Totaltrax-Systeme
greift Tsubaki Kabelschlepp auf alle seine Energieketten-Serien
und Komponenten zurück. Entsprechend steht ein umfangreicher
Baukasten zur Verfügung, aus dem sich für nahezu jede Anforderung
eine optimale Lösung generieren lässt. Besonderer
Vorteil: Auch bei den verfügbaren Materialien herrscht Offenheit.
So können je nach Applikation und Umgebungsbedingungen
wahlweise Stahl-, Kunststoff- oder Hybridketten eingesetzt werden.
Letztere verbinden Kunststoffseitenbänder mit Aluminiumprofilen
und decken – in Millimeterschritten – nahezu jede gewünschte
Breite ab.
Sehr viele Größen- und Breitenvarianten kann der Hersteller
anbieten – „ganz ohne Material-Dogma“, so Becker. Der Kunde
finde im breiten Portfolio sowohl die kleine Kunststoffkette ebenso
wie die XXL-Stahlkette und alles dazwischen. Die Totaltrax-
Systeme gibt es von einfach bis komplex, von der Einzelfertigung
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2025/02 39
KOMPONENTEN UND SOFTWARE
bis hin zu großen Stückzahlen, mit und ohne Steckeranschlüssen, Blechund
Anbaukomponenten, als ein- oder mehrachsiges System. Becker betont:
„Alles ist möglich.“
EXPERTEN BEGLEITEN PROJEKTE
Dass aus der riesigen Anzahl an Möglichkeiten immer genau die richtige
Lösung entsteht, dafür sorgen die Ingenieure und Techniker von Tsubaki
Kabelschlepp. Sie verfügen nicht nur über langjährige Expertise in Sachen
Energieführung, sondern kennen sich auch im Maschinen- und Anlagenbau
hervorragend aus. Von der ersten Anfrage bis zur Installation des
Totaltrax-Systems kann so jedes Projekt kompetent begleitet werden.
„Am Anfang steht der Bauraum. Es gibt eine spezifische Bauraumsituation
und da muss unser Totaltrax-System reinpassen“, erläutert Becker.
„Die optimale Lösung erarbeiten wir gemeinsam mit dem Kunden. Wir ermitteln,
was die beste Anordnung ist, wie die Umgebungseinflüsse abgefangen
werden können und so weiter. Dafür taucht unser Application-
Engineering tief ins Projekt ein und macht schließlich Vorschläge, wie eine
gangbare Lösung aussehen könnte.“ Grundsätzlich gilt dabei das Prinzip
„je früher, desto besser“. Denn so kann die Anbindung der Energieketten
bereits in einem frühen Stadium der Konstruktion mitgestaltet werden.
Becker sagt: „Die Schnittstelle sollte immer so geplant werden, dass das
Totaltrax-System später als komplette Baugruppe einfach und schnell
montiert werden kann.“
FLEXIBEL UND SCHNELL
Es bedarf einer Menge Absprachen, Fein- und Detailarbeit, bis die optimale
Lösung steht und in Serie geliefert werden kann. Doch was Schnelligkeit
und Flexibilität angeht hat Tsubaki Kabelschlepp als mittelständisches Unternehmen
mit hoher Fertigungstiefe und Engineeringkompetenz einen
weiteren Trumpf im Ärmel. „Dank kurzer Wege und einer schlanken Verwaltung
können wir auf Anfragen schnell reagieren, Projekte zügig umsetzen
und auf diese Weise kurze Lieferzeiten realisieren“, sagt Becker. „Wenn
ich mit einem Kunden spreche, kann ich die Informationen direkt in die
Fertigung weitergeben. Hinzu kommt, dass wir nicht nur große Expertise
im Bereich Spritzguss besitzen, sondern auch im Maschinen- und Anlagenbau
zu Hause sind. Wir sprechen also die Sprache unseres Kunden.“
Als mittelständischer Anbieter aus dem Bereich Maschinen- und Anlagenbau
bietet Tsubaki Kabelschlepp dem Anwender bei der Planung und
Umsetzung kundenspezifischer Energiekettensysteme nicht nur technisches
Know-how und branchenspezifisches Wissen, sondern auch Flexibilität,
Innovationskraft und eine Zusammenarbeit auf Augenhöhe. Dadurch
sind Totaltrax-Systeme optimal auf die Bedürfnisse des Kunden abgestimmt
und tragen langfristig zu seinem Erfolg bei.
Bilder: Tsubaki Kabelschlepp
www.tsubaki-kabelschlepp.com
04 Für die
Konfigurierung der
kundenspezifischen
Totaltrax-Systeme greift der
Hersteller auf sein breites
Portfolio an Energieketten-
Serien und
Komponenten zurück
DIE IDEE
„Prozessdruck, Zeitdruck und
Kostendruck wachsen aktuell
exponentiell und entsprechend
vehement sind unsere Kunden auf
der Suche nach Partnern, die ihnen
diesen Druck etwas nehmen
können. Mit unseren Totaltrax-
Komplett systemen tun wir genau
das. Die Energieführungssysteme
sind fertig konfektioniert und
sofort einsatzbereit. Maschinenund
Anlagenbauer profitieren von
perfekt auf ihre Anwendung
abgestimmten Lösungen und
von kurzen Lieferzeiten.“
Jochen Becker,
Sales Director D/A/CH bei Tsubaki
Kabelschlepp, Wenden-Gerlingen
40 antriebstechnik 2025/02 www.antriebstechnik.de
MARKTPLATZ
WELTWEIT KLEINSTE ROLLENKETTE
Mit der Epsilon Chain
Stainless Steel Series
(Modell RS6) hat der
Kettenhersteller Tsubaki
einen Rekord aufgestellt.
Im Herbst letzten Jahres
wurde diese aufgrund
ihrer Einzigartigkeit und
Innovationskraft von der
Guinness World Records als kleinste kommerziell erhältliche
Rollenkette zertifiziert. Mit einer sehr geringen Teilung von nur
1,905 mm unterbietet die Mini-Rollenkette die bisher kleinste
Standardkette des Herstellers, Modell RS11 mit einer Teilung
von 3,7465 mm, um mehr als die Hälfte. Das eröffnet in der
Antriebstechnik kaum für möglich gehaltene Anwendungen,
die bisher Riemen oder Drähten vorbehalten waren. Als gängige
Form der Kraftübertragung kamen sie beispielsweise in
medizinischen Geräten oder in den Endeffektoren von
Industrierobotern zum Einsatz, die immer kleiner und leichter
werden. Allerdings hat sich die Kraftübertragung in diesen
Geräten als nicht zuverlässig erwiesen, weil das Durchrutschen
der Drähte unter Last problematisch war. Hingegen lassen sich
mit der Epsilon-Kette in solcher Mechanik größere Kräfte über
längere Distanzen übertragen. Trotz ihrer winzigen Abmessungen
besteht die Epsilon Chain aus allen wesentlichen Elementen
einer klassischen Rollenkette wie Innenlasche, Außenlasche,
Bolzen, Buchsen und sogar Rollen. Die Minikette eine
Mindestzugfestigkeit von 0,36 kN.
www.kabelschlepp.de
ZAHNRIEMEN: DAUERLÄUFER FÜR DIE
HEBETECHNIK
Die Themen Kosteneffizienz und
Energieverbrauch spielen im
Materialfluss eine wichtige Rolle.
Unternehmen haben hier nicht
nur die Produkteigenschaften
von Transportbändern im Blick,
sondern auch deren Betriebskosten.
Habasit gehört bei
diesem Thema ebenfalls zu den
Trendsettern und stellt spezielle
Zahnriemen für Hebeanwendungen wie Regalbediengeräte vor.
Speziell für Hebeanwendungen geeignet sind Habasit X-Cord
Zahnriemen mit mehreren neuen Varianten. Die Zahnriemen
unterscheiden sich in der Zahnform (RPP- oder HTD-Geometrie),
ihnen gemeinsam ist die Performance: Die äußerst
robusten Zahnriemen sind für sehr hohe Zuglasten bei gleichzeitig
minimaler plastischer Längung im Betrieb ausgelegt.
Standardmäßig sind sie mit einer Polyamid-Beschichtung auf
der Zahnseite ausgerüstet. Die Einsatzgebiete sind unter
anderem dynamische Schwerlastanwendungen oder auch
Hebeanwendungen, etwa für Regalbediengeräte. Die Vorteile in
der Praxis liegen auf der Hand: Dank der robusten Auslegung
reduziert sich der Riemenverschleiß durch geringe plastische
Dehnung drastisch und gewährleistet so einen zuverlässigen
Betrieb von Anlagen. Dadurch sind wesentlich weniger Serviceeinsätze
erforderlich und die Instandhaltungskosten sinken
spürbar. Ein weiterer Vorteil ist, dass kein Einsatz von Sonderzahnscheiben
notwendig ist.
www.habasit.com
SCHAEFFLER MIT KNOW-HOW IN HANNOVER
Schaeffler präsentiert auf der
Hannover Messe 2025 erstmals in
Deutschland ihr erweitertes
Produktportfolio und -Know-how.
Es ist nach dem erfolgreichen
Zusammenschluss mit Vitesco
Technologies im Oktober 2024 der
erste Auftritt auf einer deutschen
Industrieleitmesse. Der zentrale
Aspekt, der alle Produkte und
Dienstleistungen des Unternehmens
vereint, ist Bewegung. Im Fokus des Messeauftritts steht
daher das durch den Zusammenschluss vergrößerte Portfolio,
das sich in acht Produktfamilien aufteilt. Diese umfassen alle
Bereiche der Bewegung – von der Antriebstechnik über die
Energieerzeugung bis hin zu nachhaltigen Service-Lösungen.
In Hannover zeigt Schaeffler das innovative Schrägnadellager
XZU für Leichtbauroboter und Cobots. Es zeichnet sich durch
eine kompakte Bauweise, hohe Effizienz und geringes Gewicht
aus. Außerdem präsentiert das Unternehmen den Drehmomentsensor
TorqueSense, der durch seine hohe Auflösung und
Linearität eine präzise und berührungslose Messung des
Drehmoments in industriellen Antriebssträngen ermöglicht.
Dadurch können beispielweise Bau- oder Landmaschinen exakt
überwacht und gesteuert oder auch industrielle Maschinen mit
einem Überlastschutz ausgerüstet werden. Dr. Jochen Schröder,
Regional CEO Europa der Schaeffler AG, sagt: „Auf der Hannover
Messe zeigt Schaeffler einmal mehr Innovationskraft und
Pioniergeist im Bereich Zukunftstechnologien. Unser Ziel ist es,
Produkte zu entwickeln, die Technologielösungen im Bereich
Bewegung intelligenter, sauberer und sicherer machen.“
www.schaeffler.com
JAT PERFEKTIONIERT DIE STERILE
PRODUKTIONSUMGEBUNG
Technik wird immer komplexer und anspruchsvoller, dabei
gleichzeitig kleiner und kompakter. Das spiegelt sich bei JAT vor
allem in der stetig steigenden Nachfrage nach Hochpräzisionslösungen
wider. Mit den steigenden Anforderungen an Produktqualität
und Prozesssicherheit wird auch das Spektrum
ISO-zertifizierter Fertigungsräume in Jena kontinuierlich
weiterentwickelt. Die Reinraumfertigung erfordert gegenüber
herkömmlichen Produktionsverfahren vor allem extraordinäre
Umgebungsbedingungen. Darüber hinaus sind genauestens
getaktete Prozesse sowie strikte Verhaltensregeln und ein
tiefgreifendes Know-how der zuständigen Techniker entscheidend.
Mit Disziplin und dem Fokus auf konkrete Kundenanforderungen
setzt das JAT Mechatronik-Team dabei hohe Standards.
Am Jenaer Firmensitz hat die JAT ein bedarfsorientiertes
Angebot an unterschiedlich ausgestatteten Reinräumen und
spezifischen Arbeitsplätzen etabliert. Zur Verfügung stehen
Fertigungsmöglichkeiten gemäß den Reinraum-Klassen 5 bis 8
nach ISO 14644-1. Dementsprechend kann hier jederzeit die
vorschriftsgemäße Fertigung und Reinigung von Antriebsprodukten
sichergestellt werden, wobei nicht allein die Umgebung
das perfekte Ergebnis macht. Bei JAT wird Präzision und
Sorgfalt ganzheitlich betrachtet: So steht bereits bei der
Entwicklung von Antriebssystemen im Vorfeld des Reinraums
die adäquate, lösungsmittelstabile und ausgasungsarme
Technologie- und Materialauswahl im Vordergrund.
www.jat-gmbh.de
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2025/02 41
KOMPONENTEN UND SOFTWARE
STUDIE DER RWTH
SCHMIERFREIE GLEITLAGER:
INDUSTRIE UND UMWELT PROFITIEREN
Vom Pflug in der Landwirtschaft bis zum Transportband eines Bierbrauers: Klassische
Gleitlager aus Metall verursachen aufgrund der notwendigen Nachschmierarbeiten
Kosten und Zeitaufwand. Um Budget, Personalressourcen und Umwelt zu schonen,
steigen deshalb immer mehr Industriebetriebe auf schmierfreie Polymerlager des Kölner
Kunststoffspezialisten Igus um. Wie viel sie dadurch tatsächlich sparen und wie es um
die Umweltvorteile bestellt ist, zeigt erstmals eine gemeinsame Studie von Igus und
Wissenschaftlern der RWTH Aachen sowie der WBA Aachener Werkzeugbau Akademie.
Klassische Gleitlager aus Metall sind aus der Industrie nicht
wegzudenken. Das Problem: Sie verursachen erhebliche
Kosten. Betriebe müssen nicht nur Schmiermittel nachkaufen,
sondern auch Zeit und entsprechende Personalressourcen
für Wartungseinsätze einplanen. Zusätzlich enthalten
einige Produkte umweltschädliche Additive, welche die Leistung
der Schmiermittel verbessern – unter anderem Antioxidationsmittel,
Korrosionsschutzmittel und Detergentien. Der Kölner
Kunststoffspezialist Igus unterstützt Hersteller bereits seit vielen
Jahren dabei, geschmierte Gleitlager durch schmierfreie Iglidur
und Igutex Gleitlager zu ersetzen und somit die Umwelt zu schonen
und gleichzeitig die Produktivität zu verbessern. Denn diese
Gleitlager nutzen einen Selbstschmiereffekt. Das bedeutet: In
den Hochleistungskunststoff sind mikroskopisch kleine Festschmierstoffe
integriert, die während des Betriebs einen reibungsarmen
Trockenlauf ermöglichen – ohne dass zusätzliches
Schmieren erforderlich ist. „Kunden berichten uns, dass der
Wechsel für sie ein Gamechanger ist, da sie Einkaufs- und Personalkosten
signifikant reduzieren“, sagt Lars Butenschön, Geschäftsbereichsleiter
Iglidur Gleitlager bei Igus. „Allerdings fehlten
bislang wissenschaftliche Daten, welche die Vorteile der Polymerlager
schwarz auf weiß quantifizieren und deren Auswirkung
auf die Umwelt sowie die Effizienz von Maschinen und Anlagen
im Ganzen darstellen. Wir haben uns deshalb entschlossen, eine
unabhängige Studie in Auftrag zu geben. Und erstmals Zahlen gewonnen,
die uns selbst überraschen.“ Mit der Durchführung be-
Igus entwickelt derzeit neue schmierfreie Gleitlagerwerkstoffe ohne
PTFE: Iglidur JPF bietet vergleichbare Eigenschaften wie der
Dauerläufer-Werkstoff Iglidur J, benötigt jedoch kein PTFE
auftragt war die WBA Werkzeugbau Akademie, ein Forschungsunternehmen,
dass auf dem RWTH Aachen Campus als Teil eines
der größten Forschungslabore Europas im Bereich Produktionstechnik
mit dem Werkzeugmaschinenlabor WZL und dem Fraunhofer
Institut für Produktionstechnik (IPT) zusammenarbeitet.
NEUN ANWENDUNGSFÄLLE ANALYSIERT
Fundament der Studie sind Experteninterviews mit neun Unternehmen
aus den Bereichen Automationstechnik, Baumaschinen,
Agrarindustrie, Lebensmittelindustrie sowie Verpackungs- und
Abfüllindustrie. Zu den Teilnehmern zählen der Landtechnikhersteller
Lemken, der die Igus Gleitlager in Grubbern einsetzt, die
Firma Rockinger, welche die Lager aus Hochleistungskunststoff
in Anhängersystemen für Nutzfahrzeuge verwendet, der Landmaschinenhersteller
CNH Industrial mit Iglidur Lagern in Scharniergelenken
einer Säschar und das Unternehmen KettenWulf,
das die Lager in Fahrtreppen verbaut. Ebenso Teil der Studie ist
die Niederlassung des Bierherstellers Heineken in Brasilien, die
Gleitlager aus Hochleistungspolymeren in Transportbändern
einsetzt, der Baumaschinenhersteller Huppenkothen mit Gleitlagern
von Igus in Baggerschaufelhalterungen, Krones, ein Produzent
von Abfüllsystemen, der die Lager in Anlagen für den Behältertransport
nutzt, und der Hersteller GMG, der die Polymerlager
in Greifersystemen einsetzt. Die Befragten schilderten den
unabhängigen Experten der WBA Werkzeugbau Akademie, welche
Einsparungen sie durch den Wechsel von geschmierten
Gleitlagern auf schmierfreie Iglidur Lager erreichten.
Das Ergebnis: Da Unternehmen und ihre Kunden, etwa Käufer
von Landmaschinen, keinen Schmierstoff mehr kaufen müssen,
sparen sie jährlich zwischen 7.000 Euro und 14 Millionen Euro.
Hinzu kommen zwischen 8.000 und zwei Millionen Stunden, die
sich für das manuelle Nachschmieren von Lagerstellen einsparen
lassen. „Die Zahlen beweisen eindrucksvoll, wie sich durch eine
vermeintlich kleine Umstellung unterm Strich enorme Summen
und Ressourcen einsparen lassen“, so Butenschön. Ein weiterer
Vorteil: Anwender von Maschinen, Anlagen und Fahrzeugen
können durch Mangelschmierung keine Schäden mehr verursachen.
So bestätigen 45 Prozent der Befragten, dass Mangelschmierung
zu Produktversagen führen kann. Und ein solches
Versagen zu teuren Stillstandzeiten ganzer Produktionslinien. So
zeigt die Studie „True Cost of Downtime“ von Senseye, ein Hersteller
von Analysesoftware aus Großbritannien: Industrieunternehmen
weltweit verlieren durch Anlagenausfälle zwischen
39.000 und zwei Millionen US-Dollar pro Stunde. In den 500 um-
42 antriebstechnik 2025/02 www.antriebstechnik.de
satzstärksten Unternehmen der Welt summiert sorgen Ausfälle
für einen Schaden von fast 1,5 Billionen US-Dollar pro Jahr.
1.560 ARBEITSSTUNDEN PRO JAHR GESPART
Wie sich die Kosteneinsparungen zusammensetzen, zeigt die
niederländische Brauerei Heineken. In der Niederlassung in
Brasilien ist das Unternehmen bei Transportbändern von Abfüllanlagen
an 600 Lagerstellen von klassischen Metalllagern auf
schmierfreie Radiallager von Igus umgestiegen. Dank des Wechsels
spart das Unternehmen bei vier Gramm Schmierstoff pro Lagerstelle
und wöchentlicher Wartung 124,8 Kilogramm Material
pro Jahr und somit 2.815,49 Euro. Weit mehr ins Gewicht fallen
allerdings die eingesparten Personalkosten. Mussten in der Vergangenheit
jedes Jahr Mitarbeiter die 600 Lagerstellen wöchentlich
nachschmieren, spart der Betrieb dank des Selbstschmiereffekts
der Polymerlager nun 1.560 Arbeitsstunden pro Jahr. Noch
beeindruckender werden die Zahlen hochgerechnet auf mehr
als 160 Heineken Standorte weltweit. Sie würden durch den Umstieg
auf schmierfreie Lager aus Hochleistungskunststoff rund
20 Tonnen Schmierstoff pro Jahr und somit Kosten in Höhe von
450.478 Euro sparen. Die eingesparten Personalkosten würden
sich auf rund 5,4 Millionen Euro belaufen.
UMWELTEFFEKT BERECHNET
Die Studie offenbart auch die positiven Umweltauswirkungen der
schmierfreien Polymerlager. „Immer mehr Hersteller von Maschinen,
Anlagen und Fahrzeugen spüren den Druck, die CO 2
-Bilanz
ihrer Produkte ausweisen zu müssen“, erklärt Butenschön. Eine
enorme Herausforderung besonders bei Produkten, die sich aus
hunderten Bauteilen zusammensetzen. „Entsprechend froh sind
unsere Kunden, dass es nun eine wissenschaftlich belegte Einschätzung
für die Umweltvorteile des Selbstschmiereffekts unserer
Gleitlager gibt.“ Dafür führten die unabhängigen Experten
eine ökologische Bewertung auf Basis eines Life Cycle Assessments
nach der Norm DIN EN ISO 14040/44 durch. Das Ergebnis
am Beispiel von Heineken Brasil: Dank des Austauschs von Metalllagern
durch Polymerlager an 600 Lagerstellen spart der Betrieb
jährlich CO 2
-Äquivalente in Höhe von 180 kg – das entspricht
einer Flugstrecke eines Airbus A320 neo von 20 Kilometern.
Hinzu kommen jährliche Einsparungen von Öl-Äquivalenten
in Höhe von 155 kg, was der 461 km langen Fahrt eines
durchschnittlichen Diesel-Lkw entspricht. Je mehr Lagerstellen
im Spiel sind, desto größer der Umwelteffekt. „Würden alle Niederlassungen
von Heineken auf Polymerlager umsteigen, könnte
das Unternehmen CO 2
-Äquivalente in Höhe von 28.814 kg einsparen.
Und das ist für eine so kleine Stellschraube ein beachtlicher
Wert“, betont Butenschön abschließend.
Bilder: Igus
www.igus.de
DIE IDEE
„Bislang fehlten wissenschaftliche
Daten, welche die Vorteile schmierfreier
Polymerlager schwarz auf weiß
quantifizieren. Wir haben uns deshalb
entschlossen, eine unabhängige
Studie in Auftrag zu geben. Die Zahlen
zeigen deutlich, dass die Kostenersparnis
durch gesparten Schmierstoff
und gesparte Arbeitsstunden erheblich
sein kann. Auch einen positiven
Umwelteffekt durch verringerten
Schadstoffeintrag in die Umwelt
konnte die Studie nachweisen.“
Lars Butenschön,
Geschäftsbereichsleiter iglidur
Gleitlager, Igus GmbH, Köln
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2025/02 43
Felix Berthold, Redakteur
DAS THEMA:
VITALER WISSENSAUSTAUSCH
BRAUCHEN KULTUR, IN DER
ECHTE INNOVATIONEN REIFEN
Aktuelle Studien zeigen: Die Kooperation zwischen Industrie und
Wissenschaft ist ein wichtiger Weg, um Innovationen zu
befördern. Sei es bei der Nutzung additiver Fertigungsverfahren
oder dem Einsatz von Quantensensorik. Gleichzeitig erfordert ein
lebendiger Wissenstransfern exzellent ausgebildete Ingenieure
und Fachkräfte. Fundierte Kenntnisse in den MINT-Fächern sind
daher ebenso gefragt wie flexible Weiterbildungsmöglichkeiten.
QUANTENSENSORIK FÜR DIE
INDUSTRIE FÖRDERN
ERGÄNZUNGSSEMESTER FÜR
MINT-STUDIENGÄNGE
Die Hochschule Esslingen bietet eine Vielzahl an etablierten
Studiengängen in den MINT-Bereichen an, wie zum
Beispiel Maschinenbau (B. Eng.) oder Automatisierungstechnik
und Produktionsinformatik (B. Eng.). Angesichts
des Fachkräftemangels möchte die Hochschule mit derzeit
6.300 Studierenden die Attraktivität und Studierbarkeit
dieser Studiengänge weiter erhöht und hat das zweijährige
Projekt „suppleMINT“ ins Leben gerufen. Das Wissenschaftsministerium
des Landes Baden-Württemberg
fördert das Projekt mit knapp 160.000 Euro im Rahmen der
Förderlinie „Attraktives MINT-Studium“. Eine Pilotphase ist
für das Sommersemster 2026 geplant. Studierende im
ersten Studienabschnitt erhalten Unterstützung beim
Studium, indem die Grundlagen des technischen Studiengangs
vertieft behandelt werden. „Damit erhöht sich der
Studienerfolg und ein möglicher Studienabbruch soll
verhindert werden. Das Angebot eines Ergänzungssemesters
richtet sich insbesondere an Studierende des zweiten
Bildungswegs“, so Projektleiter Prof. Dr. Martin Stämpfle.
Beteiligt sind die Fakultäten Angewandte Naturwissenschaften,
Energie- und Gebäudetechnik, Maschinen und
Systeme sowie Wirtschaft und Technik.
www.hs-esslingen.de
Um den Einsatz von Quantensensoren in der Industrie
zu fördern, hat das Fraunhofer-Institut für Angewandte
Festkörperphysik IAF ein virtuelles Applikationslabor
für Quantensensorik entwickelt. Diese innovative
Informationsplattform bietet nun umfassende
Fachinformationen zu Quantenmagnetometern,
Anwendungen und Messszenarien. Zusätzlich
ermöglicht sie es Interessenten aus Industrie und
Forschung, interaktiv Beispielmessungen durchzuführen
und so das Potenzial dieser zukunftsweisenden
Technologie für ihre Anforderungen zu bewerten.
Der Zugang erfolgt über: www.quantensensing.de.
Das virtuelle Applikationslabor gibt einen Überblick
über die Quantensensoren, die am Institut im Einsatz
sind, und deren Anwendungsmöglichkeiten. Es
verfügt über drei Quantenmagnetometer und bietet
ausführliche Fachinformationen und Erläuterungen
zu den unterschiedlichen Messprinzipien der Geräte.
Das Herzstück des Applikationslabors bilden die interaktiven
Messungen, die Messzenarien aus den
Branchen Werkstoffprüfung, Mikro- und Nanoelektronik
sowie Biomedizin aufzeigen. Pro Branche können
Nutzende mehrere Messszenarien durchlaufen. Ob
Rissbildungen in metallischen Proben oder Magnetfelder
in mikroelektronischen Schaltkreisen – Quantenmagnetometer
können Magnetfeldverteilungen
auf kleinster Ebene sichtbar machen und relevante
Informationen über die Proben liefern.
Deborah Mohrmann, Projektleiterin und Business
Developer am Fraunhofer-Institut für Angewandte
Festkörperphysik IAF: „Diese Plattform macht unsere
Technologien und Expertise einer breiten Zielgruppe
zugänglich und fördert den Transfer unserer Forschungsergebnisse
in industrielle Innovationen.“
Die inhaltliche und fachliche Konzeption des virtuellen
Applikationslabors wurde vom Fraunhofer IAF
geleistet. Die technische Umsetzung erfolgte durch
die Servicestelle Weiterbildung & Wissenstransfer
SWW des Fraunhofer-Institut für Solare Energie -
sys teme ISE. Finanziert wurde die Maßnahme vom
Land Baden-Württemberg, der Fraunhofer-Gesellschaft
sowie aus Eigenmitteln des Fraunhofer IAF.
www.quantensensing.de
44 antriebstechnik 2025/02 www.antriebstechnik.de
AUSGEWÄHLT
VORSPRUNG DURCH KOOPERATION MIT WISSENSCHAFT
Unternehmen, die mit wissenschaftlichen Einrichtungen kooperieren,
erhöhen ihre Chancen auf die Entwicklung von Weltmarktneuheiten um
69 Prozent. Bei gewöhnlichen Marktneuheiten beträgt die Steigerung
immerhin noch 41 Prozent. Dies hat eine aktuelle Studie des Leibniz-
Zentrums für Europäische Wirtschaftsforschung (ZEW) in Mannheim
herausgefunden. Neben den erhöhten Entwicklungschancen profitieren
die Unternehmen auch wirtschaftlich von solchen Kooperationen.
Der Anteil, den Marktneuheiten am Umsatz ausmachen, liegt bei
kooperierenden Unternehmen im Durchschnitt um 55 Prozent, und bei
Weltmarktneuheiten sogar um 79 Prozent höher als bei Unternehmen
ohne Kooperationen. Die Ergebnisse der Studie zeigen aber auch: Büro -
kra tische Hürden und fehlende öffentliche Förderung stellen oft erhebliche
Hemmnisse dar, welche die Zusammenarbeit erschweren oder
sogar verhindern. „Eine stärkere öffentliche Förderung und der Abbau bürokratischer Hindernisse sind entscheidend,
um das Potenzial solcher Partnerschaften für die deutsche Wirtschaft voll auszuschöpfen“, sagt Dr. Bastian Krieger,
Leiter der Nachwuchsforschungsgruppe Co-Creation am ZEW.
Bild: Gorodenkoff – stock.adobe.com
www.zew.de
ADDITIVE FERTIGUNG VON DICHTUNGEN
MIT INDUSTRIE VORANTREIBEN
Dichtungen zählen
in zahlreichen
Branchen zu
essenziellen
Komponenten.
Die Herstellung
erfolgt üblicherweise
mit konventionellen
Fertigungsmethoden.
Doch spezifische Anforderungen ließen sich mit Additiver
Produktion flexibler, schneller und wirtschaftlicher
umsetzen. Die Fraunhofer-Einrichtung für Additive
Produktionstechnologien IAPT plant daher nun eine
Machbarkeitsstudie zu innovativen Ansätzen für die
Herstellung von Silikondichtungen mit Additive Manufacturing
(AM). Das Projekt zielt darauf, Vorteile von AM wie
die günstige Herstellung kleiner Auflagen oder komplexer
Formen für die Dichtungstechnik zu erschließen. Auch die
Herstellung von Werkzeugen für Prototypen ist nicht
nötig, was Kosten spart. Im Zentrum der Studie stehen
Tests zur Identifikation geeigneter Materialien und
Technologien sowie ihre Validierung. Individuelle Fragen
der Industrie sollen über Beteiligungen im Rahmen eines
Crowdfunding-Modells einfließen. Teilnehmende Unternehmen
können dabei eigene Fragen einbringen. Eine
Studienteilnahme lohne sich besonders für Unternehmen,
die mit kleinen Stückzahlen kurzfristig auf Marktveränderungen
reagieren oder individuelle Kundenwünsche
erfüllen möchten, hieß es in der Meldung der Einrichtung.
Darüber hinaus unterstützt AM die dezentrale Produktion
und damit die Unabhängigkeit von Lieferketten.
www.iapt.fraunhofer.de
BERUFSBEGLEITENDES FERNSTUDIUM
Mit den beiden Fernstudiengängen
Elektrotechnik
M. Eng. und Prozesstechnik
M. Eng. richtet sich die
Hochschule Kaiserslautern
an Berufstätige, die sich
im technischen Bereich
weiterqualifizieren
möchten. Absolventinnen
und Absolventen können
sich so für die Übernahme
von Führungspositionen
in Unternehmen qualifizieren.
Der Studiengang
Elektrotechnik eröffnet
Berufstätigen aus den Feldern Elektro- und Automatisierungstechnik,
Mechatronik, Energietechnik oder
Informations- und Kommunikationstechnik neue
Karriereperspektiven. Der Studiengang Prozesstechnik
richtet sich insbesondere an Interessierte aus den
Bereichen Maschinenbau, Verfahrenstechnik, Industrial
Engineering und Chemieingenieurwesen. Die Studienangebote
sind auf vier Semestern ausgelegt und
beginnen jeweils zum Wintersemester. Ein Blended-
Learning-Konzept ermöglicht dabei ein hohes Maß an
Flexibilität: Phasen des Selbststudiums, der Online-
Lehre und Präsenztage wechseln sich ab. Während der
Semesterzeit sind die Studierenden an rund acht
Wochenenden, jeweils freitags und samstags, an der
Hochschule vor Ort. Zudem findet in der vorlesungsfreien
Zeit eine einwöchige Blockveranstaltung statt.
Das Zentrum für Fernstudien im Hochschulverbund
unterstützt die Hochschule bei der Durchführung des
Fernstudienangebots.
ww.hs-kl.de
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2025/02 45
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG
SIMULATION
UNTERSUCHUNG UND MODELLIERUNG DES
REIBUNGSVERHALTENS WÄLZGELAGERTER
MASCHINENACHSEN
Vorschubantriebe von Produktionsanlagen sind leistungsfähige Maschinenmodule,
an die abhängig von der Anwendung hohe Anforderungen gestellt werden.
Typische Vorschubantriebe hochgenauer Werkzeugmaschinen sind als Kugelgewindetrieb,
Ritzel-Zahnstangen-Antrieb oder Linearmotorantrieb in Kombination mit Linearführungen
(Wälz- oder Gleitführungen) aufgebaut. Vorschubantriebe realisieren in Verfahrrichtung die
Steifigkeit. Aufgrund der konstruktiven Gestaltung und der während des Betriebes
auftretenden Belastungen kommt es zu Reibungseffekten in den Antrieben. Dieser Bericht
beleuchtet die einzelnen Anteile und Einflüsse auf die unterschiedlichen Anteile sowie die
Messmöglichkeiten der Verluste am Beispiel des häufig eingesetzten Kugelgewindetriebes.
1. ANALYSE VON MECHANISCHEN UND
ELEKTRISCHEN VERLUSTEN
Die Vorschubachsen automatisierter Produktionsanlagen (zum
Beispiel Werkzeugmaschinen) bestehen aus Maschinenelementen
zur Realisierung von Verfahrbewegungen mit hoher Präzision
und Geschwindigkeit sowie hoher statischer und dynamischer
Steifigkeit. Aufgrund dieser Anforderungen kommen häufig vorgespannte
wälzende Kontakte zum Einsatz. In Bild 01 sind die unterschiedlichen
Positionen und Arten der verlustbehafteten Elemente
dargestellt. Die Höhe der Verluste ist neben den konstruk-
Vorschubantrieb
z
Kühlluftzirkulation
Spindellagerung
TCP
Die Messung der Reibung in der Kugelgewindetriebspindel
(Nenndurchmesser 32 mm) und den Linearführungen (Kugelführung
Größe 35) fand auf einem speziellen Prüfstand mit integrierten
Sensoren statt. Das Reibmoment der KGT-Mutter geschah
mit einem zwischen der Mutter und dem Schlitten, die
Reibkraft der Führungen mit einem zwischen dem Schlitten und
Führungswagen installierten Sensor. Die Erfassung der Temperaturen
an den Führungen, der KGT-Spindel und KGT-Mutter ge-
Spindelantrieb
Vorschubantrieb
x
01 Energieverluste an Maschinen
Ständer
Maschinenbett
Vorschubantrieb
y
verlusterzeugende Maschinenkomponenten
Konvektion
Schaltschrank
Schaltschrankkühler
Leistungsmodule
M
KSS / Hydraulik
Installationsebene
TCP: Tool Center Point
tiven Ausführungen (beispielsweise Höhe der Vorspannung) auch
von dem Belastungszyklus abhängig. Neben den Vorschubachsen
sind auch die Hauptspindel und die Nebenaggregate sowie die
Leistungs- und Regelmodule im Schaltschrank Einheiten mit erheblicher
Wärmeentwicklung. Diese Verluste gehen entweder in
die Struktur, werden an der Oberfläche der Struktur abgestrahlt,
oder werden durch Kühlung von den Bauteilen abgeführt.
Die quantitative Erfassung der Verluste der einzelnen Komponenten
in der Maschine oder in Prüfständen ist durch separate
Sensoren für die verlustzeugenden Kenngrößen (zum Beispiel
Reibkraft, -moment) möglich. Die gezielte Untersuchung von
Vorschubachsen bezog sich auf das aus Vorschubmotor, Kupplung,
Kugelgewindetrieb-Lagerung und -Mutter bestehende System.
Dabei wurden auch die im Motor verbauten Lager berücksichtigt.
Das Reibmoment der Kugelgewindetriebspindelmutter
und die Verschiebekraft der Linearführungen der Achsen wurden
bei unterschiedlichen Verfahrzyklen (Variation der mittleren
Geschwindigkeit durch unterschiedlich lange Pausen) sowie mit
unterschiedlichen Schmierstoffen erfasst. Bild 02 zeigt die verlusterzeugenden
Komponenten, die mögliche Art der Erfassung
der Verluste sowie die in den unterschiedlichen Ursachen der
Verluste. Über den Motorstrom kann der summarische Wert aller
Reibanteil bei reversierender Bewegung ermittelt werden. Die
einzelnen Anteile lassen sich dabei aber nicht erfassen. Auch ist
die Umrechnung durch die zustandsabhängige Drehmomentkonstante
nur mit Unsicherheiten möglich.
2. MESSUNG MECHANISCHER VERLUSTE
46 antriebstechnik 2025/02 www.antriebstechnik.de
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG
02 Möglichkeiten der Erfassung von Verlusten in Vorschubantrieben
Schaltschrank
mit Steuerung,
Versorgungsund
Antriebsmodulen
Netzanschluss
Gesamtstromaufnahme
Wärmeentwicklung in
Vorschubantrieben
Erfassung
Verluste
Verlustanteile
Leistungsmodul:
Herstellerangaben
elektrische
Verluste im
Leistungs- und
Regelmodul
Motorlager:
sep. Prüfstand
elektr. Verluste:
Stromsensor
Umrichter
- Netzfilterverluste
- Kondensatorverluste im Zwischenreis
- Schaltungsverluste im Stellelementen (z.
B. IGBTs, Dioden) = f(Schaltfrequenz)
- Leitungsverluste
Reibung in Linearwälzführungen
mit Wälzkontakten
+ Dichtungen
elektrische
Verluste im
Motor Reibung
im Motorlager
Motorlager: sep.
Prüfstand
elektr. Verluste:
Stromsensor,
Herstellerangaben
Reibung im
Kugelgewindetrieblager
KGT-Lager:
sep. Prüfstand
Reibung in Kugelgewindetriebmutter
Wälzkontakte +
Dichtungen
Motor
- Kupfer- (Stator) und Eisenverluste
(Stator+Rotor)
- Lagerreibungsverluste
- Ummagnetisierungsverluste
- Lüfterleistung
KGT-Mutter:
Drehmomentmessung
mit /
ohne Dichtungen
Reibung im
Kugelgewindetrieblager
Wälzführungen:
Verschiebekraftmessung
Mechanik
Reibung in Maschinenelementen
- Kugelgewindetrieblagerung
- Kugelgewindetriebmutter
- Linearführungen
- Längenmesssystem
03 Erwärmung eines klassischen Vorschubantriebs aus Kugelgewindetrieb und
Linearwälzführung im Verfahrbereich
Sensoren
- Verschiebekraft Linearführung
- Reibmoment KGT-Mutter
- T Temperatur
TT LLLL
Sensoren
TT MMMMMMMM , AA SSSS TT MMMM , AA KKKKKK
TT MMMM
Verfahrbereich
Ruhebereich
schah in regelmäßigen Abständen. Die Entwicklung der einzelnen
Werte als auch Korrelation der Reibkraft / -moment sowie
der Temperatur erlauben Aussagen über den Einfluss der Viskosität
und des Schmierzustandes. Die flächige Analyse der Temperaturverteilung
fand mittels Infrarotthermographie statt. Dabei
sind die absoluten Werte aufgrund fehlender Präparation der
Achskomponenten nicht direkt auswertbar. Jedoch ergeben die
Messungen über der Zeit und die Verteilung der Temperatur gute
Erkenntnisse. Die absoluten Werte der Temperatur erfasste ein
taktil arbeitender Sensor, der intermittierend bei stehendem
Prüfstand die Daten auf der KGT-Spindel, zwei Stellen der KGT-
Mutter und den Linearführungen erfasste.
Zur Erfassung tribologischer Effekte beim Verfahren kamen unterschiedliche
Maximalgeschwindigkeiten bezüglich der Reibmomente
bei den Versuchen zur Anwendung. Die Auswertung
analysierte die bei der konstant gefahrenen maximalen Geschwindigkeit
auftretenden Reibmomente der Kugelgetriebespindelmutter.
Damit ergeben sich die geschwindigkeitsproportionalen
Reibanteile der Kugelgewindetriebmutter und der Linearführungen.
Die Verschiebekräfte der Linearführungen lassen
sich durch den separaten Sensor getrennt erfassen und aus dem
KGT-Mutternmoment herausgerechnet werden.
Die durchgeführten Versuche beinhalteten unterschiedliche
variierten Parameter. Ein Test diente der Analyse des gemittelten
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2025/02 47
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG
Reibmomentes über der Verfahrgeschwindigkeit der Maschinenachse.
Maschinenachsen beschleunigen unter Nutzung des maximal
eingestellten Rucks und der Beschleunigung bis zur Eilgang-/Vorschubgeschwindigkeit.
Diese fahren entweder anschließend
mit konstanter Geschwindigkeit oder reduzieren direkt
wieder die Geschwindigkeit zur Erreichung der nächsten
Position oder Bahnkurve. Die Reibung während der Beschleunigungsphase
zeigte einen degressiven Anstieg, der bei der maximalen
Messgeschwindigkeit von 20 m/min zu einer Beharrung
kam. Gegenstand der Messung war die Reibung der kompletten
KGT-Mutter mit Dichtungen.
Ein weiterer Versuch untersuchte den Einfluss des Verfahrzyklus
auf die Entwicklung der Temperatur an der Kugelgewindetriebspindel
und -mutter über der Zeit bei unterschiedlichen
durchschnittlichen Geschwindigkeiten. Bild 05 zeigt bei drei unterschiedlichen
Verfahrzyklen den Reibmoment- und Temperaturverlauf.
Die Verfahrzyklen unterscheiden sich bezüglich der
durchschnittlichen Geschwindigkeit. Der Hub der Bewegung betrugt
jeweils 250 mm bei einer Beschleunigung von 20 m/s 2 und
einer maximalen Geschwindigkeit von 20 m/min. Unterschiede
gab es bei den Pausen zwischen den einzelnen Verfahrbewegun-
gemitteltes Reibmoment in [Nm]
04 Verlauf des Reibmomentes des KGT über der
Vorschubgeschwindigkeit
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
KGT-Vorschubachse
0
0 5 10 15 20
Vorschubgeschwindigkeit [m/min]
gen. Ein Dauerlauf hatte keine Pause in den Endlagen, während
die beiden anderen Zyklen 0,8 s bzw. 2,4 s Pause an den Endlagen
hatten. Die längeren Pausen führen zu einer geringeren umgesetzt
Leistung und ermöglicht eine höhere konvektive Abstrahlung.
Sowohl die geringere Reibleistung als auch die höhere Konvektion
führt zu ca. 11 K niedrigeren Temperaturwerten bei 2,4 s
Pause. Weiterhin ist auch zu beobachten, dass zunehmende
Temperatur zu geringerem Reibmoment führen. Bei den durchgeführten
Verfahrzyklen weisen die Temperaturen an dem Kugelgewindetrieb
Zeitkonstanten von 30 bis 45 Minuten auf. Diese
Zeitkonstanten spielen bei Maschinen ohne Linearmaßstäbe in
Bezug auf die Genauigkeit der Bearbeitung eine erhebliche Rolle.
Bei unterschiedlichen Belastungen oder Stillstand verändert sich
die Temperatur entsprechend der eingetragenen Wärme. Dies
führt zu Ungenauigkeiten bei der Bearbeitung. Die Kenntnis der
thermischen Zeitkonstante lässt den Einsatz von Kompensationsmaßnahmen
beispielsweise mittels Kalibriermessungen an
definierten Punkten zu.
Zur Erfassung weitere Einflüsse wurden vergleichende Messungen
mit unterschiedlichen Schmierstoffen sowie mit/ohne
montierte Dichtungen/Abstreifern an der KGT-Mutter durchgeführt.
Auch hier kamen die drei unterschiedlichen Verfahrzyklen
im Dauerlauf sowie 0,8/2,4 Sekunden Pause zwischen den einzelnen
Hüben zur Verwendung. Die Ergebnisse dieser Messungen
sind in der folgenden Bild 06 enthalten. Es ist die geringere
Temperatur bei längeren Pausen und dem Fehlen des Reibungsanteils
der Dichtungen zu beobachten. Die Eigenschaften der
Schmierstoffe lassen den Schluss zu, dass eine geringere Viskosität
tendenziell zu geringerer Reibung führt.
Die Messungen der Temperatur an dem Antrieb mittels eines
berührenden Sensors wurde an die unterschiedlichen Stellen bei
kurzzeitigem Stillstand der Vorschubachse vorgenommen. Die
Temperatur der KGT-Mutter fand an den beiden Enden sowie die
Messung der Temperatur an der KGT-Spindel an einer Position
ungefähr in der Mitte des Verfahrbereiches statt. Neben der KGT-
Mutter entsteht an dem System auch in der KGT-Lagerung sowie
dem Vorschubmotor Wärme. Die Lagerung und der Motor sind
05 Temperaturabhängigkeit von der Pausenzeit
0,7
Einfluss der Belastung auf das Reibmoment / die Temperatur
50
0,6
45
0,5
40
Reibmoment M [Nm]
0,4
0,3
0,2
0,1
35
30
25
Temperatur TM3 [°C]
0
20
0 20 40 Zeit [min] 60 80 100
DG1D (Ohne Dichtung) Dauerlauf Moment
DG2D (Ohne Dichtung) Pause 0,8s Muttermoment
DG3D (Ohne Dichtung) Pause 2,4s Muttermoment DG1D (Ohne Dichtung) Dauerlauf Temperatur
DG2D (Ohne Dichtung) Pause 0,8s Temperatur DG3D (Ohne Dichtung) Pause 2,4 s Temperatur
48 antriebstechnik 2025/02 www.antriebstechnik.de
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG
in/an einem Gehäuse adaptiert. Der Motor gibt einen
erheblichen Anteil des in dessen Lagerung und Motor
entstehende Wärme über den Flansch an das Antriebsgehäuse
ab. Auch die KGT-Lagerung trägt zur Erwärmung
dieses Gehäuses bei. Bei der Ermittlung der Verluste
dieser Komponenten wurde auf Daten der Hersteller
zurückgegriffen, da diese in dem Prüfstand nicht
separat erfasst werden können [1, 2]. Neben mechanischen
Verlusten der Lagerungen treten in dem Motor
auch elektrische Verluste durch Widerstände und Ummagnetisierung
auf. Bei konstanter Belastung stellt sich
ein Gleichgewicht zwischen eingetragener und abgegebener
Wärme ein. Dabei findet ein Wärmeübergang sowohl
an den Oberflächen der Komponenten als auch eine
Wärmeleitung in die umgebende Struktur statt. Bei
der Modellierung dieser Effekte müssen zum Beispiel
bezüglich der Masse der verschiedenen Komponenten
(zum Beispiel umgebende Gestellbauteile) ebenso wie
für die von den Randbedingungen (zum Beispiel Lüftungsbedingungen)
Annahmen getroffen werden.
3. FAZIT
Reibung und Verluste in Antrieben sind wesentliche
Faktoren für die Genauigkeit und Leistungsfähigkeit von
Werkzeugmaschinen und anderen Produktionsanlagen.
Dieser Beitrag stellt Untersuchungen vor, in denen die
Anteile der einzelnen beteiligten Komponenten eines
Antriebes (zum Beispiel Kugelgewindetrieb, Lagerungen,
Führungen und Motor) ermittelt werden. Dazu
wurden in einem Prüfstand Sensoren integriert. Weiterhin
zeigen die Untersuchungen den Einfluss der Dichtungen
und des Schmierstoffes auf die Reibung auf. Ein
weiterer Faktor für die Erwärmung ist die durch die Verfahrbewegungen
induzierte Wärme. Ein Maß dafür ich
die mittlere Verfahrgeschwindigkeit in Kombination mit
dem Hub während der Bewegungen. Der Hub ist sowohl
für die Länge des sich bei der Genauigkeit bemerkbar
machenden ausdehnenden Bereiches der Kugelgewindetriebspindel
als auch für die wärmeabgebende Fläche
relevant. Da sich ein Wärmeeintrag nicht verhindern
lässt, ist für Kompensationsmaßnahmen die thermische
Zeitkonstante der Veränderungen wichtig. Diese liegt,
abhängig von den Verfahrbewegungen, zwischen ca. 20
bis 90 Minuten. Damit lassen sich z. B. Kalibrierstrategien
und die Häufigkeit der intermittierend durchgeführten
Kalibriermessungen definieren. Bezüglich der Genauigkeit
besteht auch die Möglichkeit, diese durch den
Einsatz von separaten Längenmesssystemen zu erhöhen.
Aus den Ergebnissen der Untersuchungen konnten
gute Informationen über die einzelnen Anteile sowie deren
Größen gewonnen werden. Dies erlaubt die Modellierung
und Ableitung sowohl konstruktiver als auch
steuerungstechnischer Maßnahmen. Eine Verifikation
der Korrelation zwischen dem aufgenommenen Motorstrom
und der Reibung bedarf noch weiterer Analysen.
Bilder: Hochschule Reutlingen
www.tec.reutlingen-university.de
Literatur
[1] Schaeffler Technologies AG & Co. KG, „Lager für Gewindetriebe:
Axial-Schrägkugellager Nadel-Axial-Zylinderrollenlager Zubehör,“
Herzogenaurach
[2] SKF: Hochgenauigkeitslager der Reihe „Super-precision bearings“,
PUB BU/P1 13383/1 DE, 2014
Temperatur [K]
Visk.-Index
kin. Visk. 40° C kin. Visk. 100° C
SS1: Schmierfett + Lithiumseife 58 110 10
SS2: synth. KW-Öl + spez. Ca-Seife 157 100 15
SS3: KW-Öl und Ca-Seife 145 30 6
Temperatur [°C]
06 Temperatur KGT mit verschiedenen Geschwindigkeiten/Schmierstoffen
335
330
325
320
315
310
305
300
295
290
285
55
50
45
40
35
30
25
332,65
320,65
Dauerlauf
SS1
07 Temperaturverlauf-KGT Schmiermittel 1 Dauerlauf
Messpunkt 1
Messpunkt 2
Messpunkt 3
20
0 20 40 60 80 100 120
Zeit [min]
AUTOREN
320,95
314,45
Pause
0,8 SS1
Prof. Dr.-Ing. P. H. Nebeling,
Professur Werkzeugmaschinen,
Steuerungstechnik, Produktionssysteme,
Hochschule Reutlingen
B. Eng. Dennis Korn,
Hochschule Reutlingen
321,45
324,25
317,85
314,35 314,25
309,15
Beharrungstemperatur T M2
Pause Dauerlauf
2,4s SS1 SS2
ohne Dichtung
Pause
0,8 SS2
307,05
309,85
318,3 318,35
322,15
313,65
Pause Dauerlauf
2,4s SS2 SS3
mit Dichtung
Pause
0,8 SS3
303,7
307,85
Pause
2,4s SS3
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Drehmomente und
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90, 120, 150 und
180 mm sind verfügbar. Der Hersteller bietet die kompakten
Getriebe in zwei Baureihen und fünf Standardgrößen
an: Die VGA-Getriebe ermöglichen den direkten Anbau
eines Drehgebers über ein Ritzel. Bei den Messgetrieben
der VGB-Serie erfolgt die Verbindung mit dem Encoder über
eine Montageglocke und eine Kupplung. Einsatzgebiete
sind unter anderem große Zahnkranzantriebe, in denen
bestimmte Positionen exakt angefahren und gemessen
werden müssen. Beide Messgetriebe übertragen die
Drehbewegungen spielfrei und erreichen eine Wiederholgenauigkeit
von 20 Winkelsekunden. Die Messgetriebe sind
abgedichtet und erfüllen die Anforderungen der Schutzart
IP44. Für hygienekritische Umgebungen sind auch Ausführungen
in Edelstahl lieferbar. KBK integriert die Getriebe in
die vorhandenen Gehäuse- und Anschlusskomponenten
des Kunden. Zum Einsatz kommen die Messgetriebe zum
Beispiel in Werkzeugmaschinen, Robotern, Drehtürmen
oder Kranen.
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IMPRESSUM
erscheint 2025 im 64. Jahrgang,
ISSN 0722-8546 / ISSN E-Paper: 2747-7991
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