antriebstechnik 12/2021

19174 

12 

Dezember 2021 

€ 15,50 

Organ der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. 

BREMSEN IN 

DER ROBOTIK 

Sicheres Bremsen und Halten für Cobots 

antriebstechnik.de

WISSEN SCHAFFT IDEEN 

19174 

SONDERAUSGABE 

11 Print-Ausgaben im Jahr 

+ Sonderausgabe antriebstechnik 

Marktübersicht (1x jährlich) 

19174 

FIRMENVERZEICHNIS: 

Alle wichtigen 

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über 1 000 Anbietern 

Organ der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. 

SICHERHEITS- 

STEUERUNGEN 

Zuverlässige Landeplattformen 

DIE GESAMTE 

ANTRIEBSTECHNIK 

IN 100 TABELLEN 

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(Die Farbe der Konturenlehre ist variabel) 

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Ja, ich möchte die Zeitschrift „antriebstechnik“ abonnieren 

Das Jahresabonnement umfasst 11 Ausgaben und kostet € 153,- (Ausland € 168,- netto) inkl. Versandkosten. Als Begrüßungsgeschenk 

erhalte ich die Konturenlehre. Das Abonnement verlängert sich jeweils um ein weiteres Jahr, wenn es nicht spätestens 4 Wochen 

zum Ende des Bezugsjahres schriftlich gekündigt wird. 

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

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

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

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

EDITORIAL 

DER WIRKLICH 

GEFÄHRLICHE MANGEL 

Liebe Leserinnen, liebe Leser, 

immer wieder begegnen mir Experten, Kapazitäten auf ihren Gebieten, 

die voller Begeisterung von kleinsten Details in Maschinen und 

Komponenten erzählen. Ob ein kleiner Trick nun höhere Drehmomente 

erlaubt oder eine minimale Konstruktionsänderung die Wärmekontamination 

verringert – den Menschen geht es um die Faszination der Technik. 

Leider musste ich, bedingt durch die Corona-Pandemie, auf solche 

Begegnungen während der SPS verzichten. Das ist zwar bedauerlich, aber 

die Absage der SPS war wohl die sichere Entscheidung. Der Mangel an 

persönlichen Begegnungen ist zumindest zeitweise kompensierbar. 

Wesentlich gefährlicher für die Zukunft vieler Unternehmen ist ein 

anderer Mangel – der Fachkräftemangel. Laut Zahlen des aktuellen 

Fachkräftereports der Deutschen Industrie- und Handelskammer (DIHK) 

ist Fachkräftemangel das für Unternehmen größte Geschäftsrisiko. 

51 Prozent der 23 000 befragten Unternehmen gaben an, Stellen nicht 

besetzen zu können, da passende Arbeitskräfte nicht zu finden seien. 

43 Prozent der Unternehmen rechnen damit, dass diese Situation zu 

Auftragsverlusten oder gar Angebotsreduzierungen führen könnte. 

Es ist also wichtig, die wenigen Arbeitskräfte für sich zu gewinnen. 

Und dazu ist Überzeugung und Begeisterung für die Aufgabe sehr 

hilfreich. Vielleicht hilft es auch, das Bewusstsein für die Bedeutung 

von Technik im alltäglichen Leben zu schärfen. 

In dieser Ausgabe der antriebstechnik lesen Sie spannende Beiträge über 

Antriebstechnik in Waschstraßen, Pflegerobotern und der Medizintechnik. 

Ich wünsche Ihnen viel Spaß bei der Lektüre, 

Ihr Miles Meier 

m.meier@vfmz.de 

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EDITORIAL 

16 

03 Der wirklich gefährliche Mangel 

SOFTSTARTER 

06 Fachhändler für Antriebstechnik: 

Nachhaltigkeit wird wichtiger 

07 Menschen, Märkte, Unternehmen 

MECHANISCHE ANTRIEBSTECHNIK 

KUPPLUNGEN UND BREMSEN 

10 TITEL Roboter für die Zukunft 

16 Komplette Systemeinheiten aus 

Rutschnaben und Riemenscheiben 

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN 

18 Rollringgetriebe – eine echte Alternative 

20 

WÄLZ- UND GLEITLAGER 

20 Lager mit integriertem Schmierstoff 

dichtet mit hoher Wirkung 

ELEKTRISCHE ANTRIEBSTECHNIK 

22 

DREHGEBER 

22 Höchste Sicherheit und Präzision 

in der Medizintechnik 

UMRICHTERTECHNIK 

26 Motorerwärmung von vornherein verhindern 

ELEKTROMOTOREN 

30 Alles in Butter dank Trommelmotoren 

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TITELBILD 

Mayr Antriebstechnik, 

Mauerstetten 

4 antriebstechnik 2021/12 www.antriebstechnik.de

SPECIAL: HYBRIDE ANTRIEBSTECHNIK 

32 Punktgenaue Zuverlässigkeit 

für CNC-Maschinen 

36 Sichere Energie- und 

Datenübertragung vereint 

36 

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG 

38 Rändelverbindung als alternative 

Welle-Nabe-Verbindung 

SERVICE 

35 Impressum 

26 

MEIN TIPP 

Cool bleiben ist für Maschinen eine wichtige 

Sache. Es ist spannend, wie Frequenzumrichter 

dabei helfen können, die Temperaturen niedrig 

zu halten. Die Story dazu beginnt auf Seite 26. 

Vanessa Weingärtner, Redakteurin, 

V.Weingaertner@vfmz.de

SOFTSTARTER 

Dr. Michael Lutz (2. v. r.) führt den Vorstand 

der VTH-Fachgruppe „Antriebstechnik“ 

für zwei weitere Jahre an. Dem Vorstand 

gehören außerdem an: Michael Heise, Peter 

Heuel und Werner Mallinger (v. l.). 

Nicht im Bild ist Vorstandsmitglied 

René Schmeckthal. 

FACHHÄNDLER FÜR ANTRIEBSTECHNIK 

NACHHALTIGKEIT WIRD WICHTIGER 

Die VTH-Fachgruppe „Antriebstechnik“ befasste sich an ihrem Tag der Begegnung 

am 10./11. November 2021 vor allem mit zwei Themen: nachhaltigeres 

Wirtschaften und webbasiertes Einkaufen. Ein weiterer wichtiger Punkt auf 

der Agenda war die Wahl des Vorstands für die nächsten zwei Jahre. 

Zwei Kundenanforderungen, die die Zukunft des Technischen 

Handels weiter mitbestimmen werden, griff die 

VTH-Fachgruppe „Antriebstechnik“ an ihrem Tag der 

Begegnung am 10./11. November 2021 auf: nachhaltigeres 

Wirtschaften und webbasiertes Einkaufen. Ein Bericht zur 

wirtschaftlichen Lage im Maschinenbau rundete das Fachprogramm 

ab. Schließlich wählten die 17 nach Düsseldorf angereisten 

Händler ihren Vorstand für die nächsten zwei Jahre, während 

der diesmal 14-köpfige Lieferantenkreis der Fachgruppe 

sich separat austauschte. 

NACHHALTIGE SCHMIERSTOFFE 

Praktische Ratschläge gab es im Vortrag von Steve Löffler, Vertriebsleiter 

bei OKS Spezialschmierstoffe. Er erläuterte den Technischen 

Händlern, wie neuentwickelte industrielle Schmierstoffe 

durch ihre Zusammensetzung, Beschaffung, Lagerung, Verwendung 

und Entsorgung die Umwelt schützen. Zusätzlich helfen 

moderne Schmierstoffe auch, die Anlageneffizienz und -lebensdauer 

zu erhöhen. „Durch die Reduzierung von Reibung und damit 

Energieverbrauch könnten 22 Millionen Tonnen CO 2 

oder 

6,4 Prozent der bis 2030 von der Bundesregierung erwarteten 

CO 2 

-Reduzierungen eingespart werden“, führte Löffler aus. Der 

„grüne“ OKS-Produktbereich, der demnächst 15 bis 20 Produkte 

umfassen soll, legte zuletzt um 25 Prozent zu, sagte Löffler. 

B2B-PLATTFORMÖKONOMIE UND 

KI-DIGITALISIERUNG 

Professor Dr. Gerrit Heinemann vom eWeb-Research-Center der 

Hochschule Niederrhein zeigte den Fachhändlern auf, wie sie 

dem rasant steigenden Kundenbedürfnis nach digitalem Einkauf 

begegnen können. Dabei vergegenwärtigte er, dass die Einkäufer 

in Unternehmen ihre privaten Einkaufserfahrungen auf den beruflichen 

B2B-Bereich übertragen. Das wirke sich insbesondere 

auf die eingeforderte Lieferzeit aus. Sie sei im B2B-Commerce zu 

75 Prozent das zweitwichtigste Kriterium nach der Verfügbarkeit 

(91 %) und vor dem Preis (72 %). Professor Dr. Heinemann gab 

den Ratschlag, sich als kleinere Unternehmen untereinander zu 

vernetzen und zu unterstützen: „Denn „David gegen Goliath“ 

geht kooperativ besser.“ 

MITGLIEDERVERSAMMLUNG DER 

FACHGRUPPE „ANTRIEBSTECHNIK“ 

Die Mitgliederversammlung der Fachgruppe „Antriebstechnik“ 

verlief in einer Atmosphäre der wirtschaftlichen Zuversicht. „Auf 

eine Wiederbelebung ab März 2020 folgt aktuell eine Seitwärtsbewegung 

auf hohem Niveau, die bis Ende 2022 andauern dürfte“, 

kommentierte Dr. Michael Lutz, Vorsitzender der VTH-Fachgruppe, 

ein vom VTH erhobenes Konjunkturbarometer. 

Bei den turnusgemäß anstehenden Vorstandswahlen wählten 

die 35 Mitgliedsfirmen der Fachgruppe Dr. Michael Lutz (Roth, 

Nürnberg) erneut zum Vorsitzenden. Auch Peter Heuel (Irle & 

Heuel, Siegen), Werner Mallinger (STEYR-WERNER, A-Pasching) 

und René Schmeckthal (LAT & SGF, Wirges) wurden wiedergewählt. 

Für den wegen einer betrieblichen Umstrukturierung ausgetretenen 

Wolfgang Klink (PWM, Bodnegg) kehrte mit Michael 

Heise (Willbrandt, Hamburg) ein bekanntes Gesicht mit einstimmigem 

Votum in den Vorstand zurück. 

Fotos: VTH Verband Technischer Handel e.V. & Kollaxo 

www.vth-at.de 


SOFTSTARTER 

VERNETZEN SIE SICH MIT 

FAULHABER MIT NEUER FÜHRUNGSSTRUKTUR 

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DRITTER PLATZ BEIM HANDLING 

AWARD 2021 

Dunkermotoren überzeugte die 

Jury des Magazins Industrial 

Production beim diesjährigen 

Wettbewerb um den „INDUS- 

TRIAL Production – handling 

award 2021“. Mit dem Antriebssystem, 

bestehend aus Servomotor 

BG 95 dPro und dem 

Nabengetriebe NG 500, belegte 

das Unternehmen den dritten 

Platz in der Kategorie „Elektrische 

Automatisierung“. Die 

Lösung von Dunkermotoren war das am besten bewertete 

Antriebssystem. Die Auszeichnung wird für innovative 

Produkte von Unternehmen verliehen, die im Bereich 

Automatisierung, Robotik oder Intralogistik tätig sind. Der 

Komplettantrieb BG 95 dPro + NG 500 ist ein ultra-kompakter, 

hochintegrierter Fahrantrieb mit bisher noch nie 

realisiertem Funktionsumfang. 

www.dunkermotoren.de 

Zum Januar 2022 und damit im Jahr des 75. Jubiläums der 

Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG ändert sich beim Antriebsspezialisten 

die Führungsstruktur. Die bisherigen Geschäftsführer, 

Dr. Thomas Bertolini und Gert Frech-Walter, übergeben altersbedingt 

die Verantwortung an das neue fünfköpfige Führungsteam 

um Karl Faulhaber. Mit dem Wechsel wurde die Geschäftsführung 

breiter aufgestellt. Neben Karl Faulhaber (Sales, Marketing, in der 

Bildmitte) sind künftig Hubert Renner (Order Management, 

rechts im Bild), Markus Dietz (Finance, Controlling, zweiter von 

links), Lutz Braun (HR, Legal, zweiter von rechts) sowie Dr. Udo 

Haberland (R&D, Innovation, links im Bild) mit der Führung des 

Familienunternehmens beauftragt. Für die familiengeführte 

Unternehmensgruppe ist Kontinuität ein wichtiger Baustein für 

den Erfolg. Als Mitglied des neuen Führungsteams, das zum Teil 

über jahrzehntelange Erfahrung in verschiedenen verantwortlichen 

Positionen bei Faulhaber verfügt, übernimmt mit Karl 

Faulhaber bereits die dritte Generation der Gründerfamilie im 

Unternehmen Verantwortung. Gemeinsam mit Kunden, Partnern 

und Beschäftigten wird man auch zukünftig auf gesundes 

Wachstum und Profitabilität setzen. „Nach 17 Jahren (Dr. T. 

Bertolini) beziehungsweise 22 Jahren (G. Frech-Walter) übergeben 

wir zum Jahreswechsel den Stab an die neue Geschäftsführung. 

Wir danken unseren Partnern und Kunden für ihre Treue im 

Laufe dieser Zeit und die stets ausgezeichnete Zusammenarbeit. 

Dies ist auch der Ansporn der neuen Geschäftsführung, der wir 

viel Erfolg wünschen“, so die scheidenden Geschäftsführer 

Dr. Thomas Bertolini und Gert Frech-Walter. 

www.faulhaber.com 

www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2021/12 7

SOFTSTARTER 

RELAUNCH DER 

COMMUNITY-AUSTAUSCHPLATTFORM 

Das Unternehmen 

Phoenix Contact 

hat das Online- 

Portal für die 

PLCnext Community 

einem 

Relaunch unterzogen 

und verbesserte 

Funktion für 

die digitale 

Vernetzung sowie 

Event-Angebote 

integriert. Unter 

www.plcnext-community.net können Nutzer, Interessierte 

und Software-Anbieter Teil eines globalen Beziehungsnetzwerkes 

mit Experten aus dem IT- und Automatisierungsumfeld 

werden. Dort sind auch Informationen über anstehende 

und aktuelle Veranstaltungen verfügbar. User können 

zudem auf einen Blick das Programm an Webinaren zu 

PLCnext Technology sehen und kostenfrei an solchen 

teilnehmen. Die Plattform liefert darüber hinaus Hinweise 

über weitere Partner und Apps. Nutzer können sich über das 

etablierte Forum mit Experten der Branche austauschen. 

Das Angebot an Makers-Blog Beiträgen wird weiter ausgebaut, 

es sind informative Artikel zu technischen Trends 

abrufbar. Neu ist auch die Möglichkeit, Beiträge zu teilen, zu 

liken und zu speichern. 

www.phoenixcontact.com 

NEUE ACCOUNT MANAGERIN 

Seit September 2021 

ist Magdalena 

Schramm an Bord 

des R+W Sales 

Teams. Sie blickt auf 

acht Jahre Berufserfahrung 

als Account 

Managerin zurück. 

In den vergangen 

3,5 Jahre war sie als 

Strategic Account 

Managerin tätig. 

Schramm verstärkt das R+W Vertriebsteam und ist Ansprechpartnerin 

für das Gebiet Baden-Württemberg Nord. Nach 

einer intensiven Einarbeitung in die Welt der Kupplungen 

wird Magdalena Schramm den Kunden aus dem Anlagenund 

Maschinenbau bei der Auswahl der richtigen Komponente 

für ihre Applikation mit Rat und Tat zur Seite stehen. 

www.rw-kupplungen.de 

KÜBLER: NEUES MITGLIED IN DER 

OPEN INDUSTRY ALLIANCE 

LENORD+BAUER GRÜNDET NIEDERLASSUNG 

IN DEN USA 

Lenord+Bauer 

baut seinen 

Vertrieb mit der 

Gründung einer 

Niederlassung 

in den USA aus. 

Der Spezialist 

für Einbausensorik 

legt damit 

nach dem 

Aufbau eigener 

Niederlassungen 

in China und in Italien den Grundstein für einen engeren 

Austausch mit Kunden im Maschinen- und Verpackungsanlagenbau 

in Nordamerika. Mit Patrick Donoghue (Bild) wird ein 

Branchenkenner zum Vice President, der lange Erfahrung in 

der Automatisierungstechnik mitbringt. Er war zuvor unter 

anderem für die Firmen Lenze und Weidmüller tätig. Donoghue 

sieht seinen künftigen Aufgabenschwerpunkt im 

Aufbau eines Vertriebs netzwerkes zur Neukundengewinnung 

sowie dem Ausbau der Bekanntheit von Lenord+Bauer- 

Produkten, insbesondere der Positionieran triebe und Positionsanzeigen 

zur geführten Formatverstellung. „Amerika 

spielt eine große Rolle in unserer Internationalisierungsstrategie“, 

sagte der geschäftsführende Gesellschafter 

Matthias Lenord. 

www.lenord.de 

Die Kübler Gruppe ist der Open Industry 4.0 Alliance 

beigetreten, um als Komponentenhersteller bei der 

Erarbeitung von übergreifenden Standards und 

weiteren Projekten im Konsortium mitzuwirken. 

Wichtiger Faktor bei der Entscheidung sich der Open 

Alliance anzuschließen war, dass eine standardisierte 

Kommunikation und die benötigten Schnittstellen 

darüber entscheiden werden, ob Projekte einfach 

oder in komplexem Umfang umzusetzen sind. Hier 

seien Input und Fachwissen gefragt. Die Open 

Industry 4.0 Alliance mit Kübler als neuem Mitglied 

agiert seit 2019 als ein partnerschaftlicher Zusammenschluss 

führender, europäischer Industrieunternehmen, 

die sich pragmatisch an der Umsetzung 

herstellerübergreifender Industrie-4.0-Lösungen und 

-Services für Fertigungsanlagen und automatisierte 

Warenlager beteiligen. Weitere Informationen sind 

unter www.openindustry4.com abrufbar. 

www.kuebler.com 


SOFTSTARTER 

FACHVERBAND FLUIDTECHNIK IM VDMA: NEUER VORSTAND 

Die Fluidtechnik ist erfolgreich durch die Krise gekommen und hat 

neue Rekordumsätze erreicht. Der Umsatzzuwachs 2021 zeigt 

plus 20 % für die Hydraulik und ebenfalls plus 20 % für die 

Pneumatik im Vergleich zum Vorjahr. 

Die guten Zahlen haben zugleich Auswirkungen auf die Prognose 

2022: Es wird nun für die Hydraulik ein Umsatzplus von 6 % im 

Vergleich zum Vorjahr prognostiziert, für die Pneumatik sogar von 

7 %. Herausfordernd für die Fluidtechnikfirmen bleiben Lieferengpässe, 

insbesondere bei Metallen und Kunstoffen sowie Chips und 

Mikroelektronik. Aktuell sehen die Unternehmen kaum Besserung 

der Liefersituation, was zugleich auf Kundenseite zu Zögerlichkeit 

bei der Auftragsvergabe führt. 

Dr. Steffen Haack zum neuen 

Fachverbandsvorsitzenden gewählt 

Unter der Ägide von Christian H. Kienzle, Argo-Hytos, der nach 

16 Jahren als Fachverbandsvorsitzender zurücktrat, wurden dazu 

bereits die Weichen gestellt. Unter seinem Vorsitz wurden 

wichtige Themen und Aktivitäten insbesondere in den Zukunftsbereichen 

Digitalisierung und Nachhaltigkeit angestoßen und 

umgesetzt. Als Nachfolger von Christian H. Kienzle wurde im 

Rahmen der Mitgliederversammlung des Fachverbands Fluidtechnik 

Dr. Steffen Haack, Bosch Rexroth AG, zum neuen Vorsitzenden 

gewählt, Christian H. Kienzle bleibt weiterhin Mitglied des 

Fachverband-Vorstands. 

„Ein großer Dank gilt Christian H. Kienzle für seinen jahrelangen 

engagierten und erfolgreichen Einsatz zum Wohle der Branche 

und für die gute Regelung seiner Nachfolge als Fachverbandsvorsitzender. 

Mit Dr. Steffen Haack und dem gut vernetzten Vorstand 

ist unser Fachverband an der Spitze weiterhin hervorragend 

aufgestellt. Ich freue mich sehr auf die Zusammenarbeit und das 

gemeinsame Voranbringen relevanter Branchenthemen“, sagt 

Hartmut Rauen, Geschäftsführer des Fachverbands Fluidtechnik 

im VDMA. 

Auch unter Dr. Steffen Haack werden die Themen Digitalisierung, 

Nachhaltigkeit und Bildung im Fokus stehen. „Wir werden 

innerhalb der Branche zukünftig noch enger zusammenarbeiten, 

aber uns auch extern stärker vernetzen. Das trifft vor allem auf 

Gebiete wie Digitalisierung, Normung, Ausbildung und Nachhaltigkeit 

zu“, sagt Haack. 

www.vdma.org/fluidtechnik 

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TITEL 

Andreas Merz, ist Produktmanager bei 

MayrAntriebstechnik in Mauerstetten 


TITEL 


ZUVERLÄSSIG UND SICHER IM ALLTAG 

ROBOTER FÜR DIE ZUKUNFT 

Roboterarme dürfen nach Ausschalten des 

Stroms, bei Stromausfall oder Not-Halt nicht 

unkontrolliert absinken oder abstürzen – 

gerade wenn sie Personen im Alltag 

unterstützen. Für die nötige Sicherheit 

sorgen Bremsen, welche die Servoachsen 

zuverlässig und sicher in ihrer Position 

halten. Für Konstrukteure stellt sich oft die 

Frage nach den Kriterien für der Auswahl 

der Bremsen; nach Überwachungs - 

möglichkeiten für integrierte oder sehr 

kleine Servobremsen und auch nach dem 

Remote Monitoring dieser Bremsen. 

Mayr Antriebstechnik hat darauf 

Antworten parat. 



TITEL 

Zugegeben, ein Roboterarm, der zu Hause beim Ein- bzw. 

Ausräumen der Spülmaschine unterstützt, klingt im ersten 

Moment nach Zukunftsmusik und Luxus. Aber im 

Bereich der Altenpflege bspw., wo nicht erst seit Corona 

Personalmangel herrscht, können Roboter – ungeachtet der 

ethischen Debatte – künftig sinnvolle Unterstützung leisten. So 

können sie Pfleger und Pflegerinnen z. B. beim Heben und Lagern 

der Bewohner und Bewohnerinnen entlasten. Und nicht 

nur in Pflegeeinrichtungen, auch in den eigenen vier Wänden 

wird eine zunehmend älter werdende Bevölkerung in Zukunft 

vielleicht auf zusätzliche Hilfe durch Maschinen angewiesen 

sein. Doch egal ob im Alltag der Zukunft oder heute schon in den 

Fertigungshallen der Industrie – dort, wo die Zusammenarbeit 

von Mensch und Roboter enger wird, steigt das Gefährdungspotenzial. 

Fällt z. B. während eines Arbeitsvorgangs der Strom aus, 

muss der Roboterarm, der den Arbeitsschritt vornimmt, sofort 

exakt gehalten werden, damit Personen in der Nähe keinen 

Schaden nehmen. Deshalb ist es wichtig, bereits in der Konstruktionsphase 

ein unbeabsichtigtes Absinken der Last sowie 

unzulässig lange Anhaltewege dauerhaft auszuschließen. Entscheidend 

dabei sind die richtige Auswahl der Sicherheitsbremsen 

sowie deren korrekte Integration in das Gesamtsystem. 

SICHERHEIT DURCH FAIL-SAFE-PRINZIP 

Für Servomotoren sind Sicherheitsbremsen nach dem Fail-Safe- 

Prinzip die erste Wahl. Denn diese Bremsen sind im energielosen 

Zustand geschlossen. Sie bringen das geforderte Bremsmoment 

also auch bei Not-Stopp, Stromausfall oder bei einer z. B. durch 

Kabelbruch verursachten Unterbrechung der Energieversorgung. 

Damit die Sicherheitsbremsen auch in Not-Stopp-Situationen 

ausreichend Reibarbeit leisten und Bewegungen mit definiertem 

Bremsmoment abbremsen, ist ein dafür entwickelter Reibbelag 

mit dazugehöriger Stahlgegenreibfläche erforderlich. Während 

dies bei Federdruckbremsen üblich ist, stoßen Permanentmagnetbremsen 

mit ihren Stahl-auf-Stahl-Reibkombinationen hier 

hingegen an ihre tribologischen Grenzen. 

Mit der Roba-Servostop Baureihe hat Mayr Antriebstechnik 

Federdruckbremsen für Servomotoren entwickelt, die speziell 

an die hohen Anforderungen der Robotik angepasst sind. Das 

Unternehmen kann dabei auf über 20 Jahre Erfahrung aus der 

Zusammenarbeit mit renommierten Forschungseinrichtungen 

zurückgreifen. „Unsere Leichtbaubremsen bewähren sich heute 

in unzähligen Robotik-Applikationen weltweit“, erklärt Bernd 

Kees, Produktmanager bei Mayr Antriebstechnik in Mauerstetten. 

Der Standardbaukasten schafft dabei ein hohes Maß an Flexibilität 

für die verschiedenen Einbausituationen. Anwender 

profitieren vom schnellen Überblick über die verschiedenen Lösungen. 

„Gerade bei Servomotoren spielt die Baulänge häufig 

eine wichtige Rolle“, beschreibt Bernd Kees die Anforderungen 

an die Bremsen. „Das bedeutet, schlanke Bremsen sind hier von 

Vorteil.“ Im Bereich der Leichtbauroboter kommt es zudem auf 

das Gewicht der Bremsen an. Roboter, die für die verschiedenen 

Arbeitsschritte oftmals wechselnde Positionen einnehmen, erreichen 

mit leichten Bremsen eine höhere Dynamik, schließlich 

müssen sie die Bremsen auch mitbewegen. Für diesen Einsatzbereich 

bieten sich leichtbauende Bremsen in Hohlwellen-Ausführung 

an, die speziell für die Integration in das Robotergelenk 

konzipiert sind. 

Im Motor werden Servobremsen bevorzugt im A-Lagerschild eingebaut, 

weil hier das Festlager sitzt und Temperaturdehnungen 

die Bremse nicht gravierend beeinflussen können. Bremsen von 

DIE INTELLIGENTE ANSTEUERUNG 

DER BREMSEN MITTELS 

GLEICHRICHTER BIETET GROSSES 

ENERGIESPARPOTENZIAL. 

BERND KEES, PRODUKTMANAGER BEI 

MAYR ANTRIEBSTECHNIK 

Mayr Antriebstechnik können aber ohne Einschränkung auch in 

der B-Lagerseite des Motors integriert werden. Denn Temperaturdehnungen 

und Lagerspiel haben hier keinen negativen Einfluss 

auf die Funktion und Zuverlässigkeit der Bremsen. Alternativ 

können Anwender auch auf Anbaubremsen zurückgreifen, die 

modular an den Motor angefügt werden. 

Die Roba-Servostop Bremsen sind nicht nur sehr leicht, sondern 

auch im magnetischen Aktuieren extrem schnell. Gleichzeitig 

sind sie leistungsdicht und verschleißfest. Die Bremsen 

überzeugen zudem durch eine hohe zulässige Reibarbeit bei 

dynamischen Bremsungen. „Daneben sind die Roba-Servostop 

Bremsen so ausgelegt, dass der Bauraum optimal ausgenutzt und 

möglichst viel Energie eingespart wird“, erläutert Bernd Kees. 

„Ein weitaus größeres Einsparpotenzial bietet sich aber im Betrieb 

durch die intelligente Ansteuerung der Bremsen mit einem 

01 02 

12 antriebstechnik 2021/12 www.antriebstechnik.de

TITEL 


03 

01 Es gibt Federdruckbremsen für 

Servomotoren, die speziell auf die 

hohen Anforderungen der Robotik 

angepasst sind; Anwender können 

wählen zwischen klassischen 

Servobremsen im Motor – mit Rotor 

und Verzahnung – oder Bremslösungen, 

die direkt in das Robotergelenk 

eingepasst werden – sogenannten 

Pad-Lösungen mit großem 

Innendurchmesser 

02 Sensorloses, vernetztes Bremsenmonitoring 

ermöglicht eine effiziente 

und vorausschauende 

Maschinenwartung 

03 Menschen werden in Zukunft 

vielleicht auf zusätzliche Hilfe durch 

Roboter angewiesen sein, in deren 

Antrieben Bremsen für zuverlässigen 

und sicheren Halt sorgen 

Roba-switch Gleichrichter: Denn nur beim Einschalten wird die Bremse kurzzeitig 

mit einer hohen Spannung bestromt. In dieser Phase ist eine hohe Magnetkraft erforderlich, 

um die Ankerscheibe über den Luftspalt anzuziehen. Liegt die Ankerscheibe 

dann allerdings am Spulenträger an, reicht eine wesentlich kleinere Magnetkraft 

aus, um die Bremse offen zu halten. Deshalb kann in dieser Phase die Spannung 

deutlich abgesenkt werden. Senkt der Gleichrichter die Spannung nach dem Lüften 

der Bremse auf ein Drittel des Wertes ab, sinkt die Spulenleistung und damit auch 

der Energieverbrauch auf nur mehr ein Neuntel. 

SENSORLOSES MONITORING 

Für die Sicherheit von Mensch und Maschine sind kurze Anhaltewege wichtig. Entscheidend 

für den Bremsweg sind dabei die Schaltzeiten der Bremse. Denn in der 

Zeit des freien Falls bis die Bremse schließt und die Verzögerung einsetzt, beschleunigt 

sich die Masse zusätzlich – unter Umständen so extrem, dass die zulässigen 

Werte der Bremse überschritten werden. Anwender sollten daher bei der Auswahl 

der Sicherheitsbremsen auf möglichst kurze, verifizierte Schaltzeiten achten – und 

auch darauf, dass diese Schaltzeiten über die gesamte Lebensdauer der Bremse eingehalten 

werden. Hier sind Monitoring-Lösungen wichtig. Bislang waren Servobremsen 

aufgrund der kleinen Luftspalte oder aber ihrer Einbausituation gar nicht 

überwachbar. Mayr Antriebstechnik bietet jetzt allerdings eine intelligente Lösung 

für sensorloses Bremsenmonitoring. Das nachrüstbare Modul Roba-brake-checker 

erkennt durch eine erweiterte Analyse von Strom und Spannung die Bewegung der 

Ankerscheibe und weiß, in welchem Zustand sich die Bremse befindet. Das Modul 

arbeitet sensorlos und leistet neben der Überwachung von Schaltzustand und kritischer 

Spulentemperatur auch eine präventive Funktionsüberwachung auf Verschleiß, 

Funktionsreserve und Fehler. 

In einer erweiterten Ausführung ist das Modul Roba-brake-checker mit einer zusätzlichen 

Platine mit kundenspezifischer Schnittstelle (z. B. optisch, W-Lan, IO Link, 

Profibus, etc.) ausgestattet. Über diese Schnittstelle kann es Daten zu Schaltzeit, 

Strom, Spannung, Widerstand, Leistung und relativem Anzugsstrom liefern. Damit 

sind auch Verläufe auswertbar, Auffälligkeiten im Prozess lassen sich schnell erkennen 

und somit Schlüsse aus komplexen Zusammenhängen ziehen – ein Vorteil 

nicht nur für die vorausschauende Wartung, sondern auch beim Zusammenspiel 

von Robotern. Darüber hinaus ist auch die Integration in Fernwartungssysteme 

möglich – ein nicht unwichtiges Kriterium für den Einsatz im Alltag, wo keine Fachkräfte 

vor Ort sind. 

Fotos: 03 Mayr Antriebstechnik und Miriam Doerr Martin Frommherz/Shutterstock.com, 

sonstige Mayr Antriebstechnik 

www.mayr.de 

DIE IDEE 

„Sicherheitsbremsen sind mechanische 

Bauteile und zunächst einmal 

stumm. Daher haben wir mit dem 

Modul Roba-brake-checker ein 

smartes elektrisches Bauteil 

entwickelt, das unsere Bremsen 

ohne zusätzliche Sensoren kommunikationsfähig 

macht. Generell sind 

Bremsen prädestinierte Komponenten, 

um Daten zu sammeln. Denn 

Notabschaltungen oder unerwartet 

hohe Lastmomente beeinflussen 

direkt die geforderte Reibleistung 

der Bremsen und die Bremszeiten. 

Die Verläufe von Schaltzeit und 

Temperatur können folglich hilfreich 

sein für eine Analyse. Gleiches gilt 

für Stromverläufe.“ 

Andreas Merz, Produktmanager, 

Mayr Antriebstechnik 


MARKTPLATZ 

WELLENKUPPLUNGEN GLEICHEN TOLERANZEN UND FEHLER AUS 

Wellen unterliegen, wie alle mechanischen Bauteile, Fertigungs- oder 

Montagetoleranzen, die sich selbst mit großem technischen Aufwand im 

Regelfall nicht restlos eliminieren lassen. Werden diese mechanischen 

Abweichungen nicht ausgeglichen, haben sie Vibrationen, Geräusche und 

Schwergängigkeiten zur Folge. Das verkürzt die Lebensdauer der verbundenen 

Einheiten. Die Normelementeprofis von Ganter haben sich genau mit 

diesen Problemstellungen auseinandergesetzt. Das Ergebnis sind Wellenkupplungen, 

die sowohl für die Drehmoment- und Leistungsübertragung 

wie auch für die Positions- und Bewegungssteuerung nutzbar sind. Sie 

gleichen auch Toleranzen und mechanische Fehler aus, die zu Schäden an 

Antriebs- oder Messkonfigurationen führen können. 

www.ganternorm.com 

ELEKTROMAGNETISCHE BREMSE MIT 

HOHER SCHUTZART 

Das Unternehmen Stromag 

hat die High Performance 

Brake (HPB) eigens für den 

Einsatz in den anspruchsvollen 

Hafen- und Offshore-Anwendungen 

entwickelt. Die 

elektromagnetische Spezialbremse 

ist in Schutzart IP67 

verfügbar sowie überflutungs- 

und seewasserbeständig. 

Durch einen speziellen 

Oberflächenschutz, hohe 

Widerstandsfähigkeit und Betriebsfähigkeit bei niedrigen 

Temperaturen eignet sich die Motorbremse für Deck- und 

Ankerwinden sowie für diverse Hebezeuge und Offshore-Krane. 

Ihre Wärmeableitung sorgt für zuverlässige Funktion als 

Arbeits-, Halte- und Notstopp-Bremse. Die HPB zeichnet sich 

zudem durch einen großen Drehmomentbereich von 80 bis 

5000 Nm aus und kann damit ein breites Spektrum von 

Anwendungen abdecken. Das Besondere dabei ist, dass die HBP 

durch ihren modularen Aufbau für ganz unterschiedliche 

Bremsmomente spezifiziert werden kann, ohne dass sich 

hierdurch die Baugröße wesentlich ändert. 

www.stromag.com 

ZAHNSTANGENGETRIEBE MACHEN TUBEN- 

DEKORATION EFFIZIENTER 

Ein neues Verfahren zur 

Dekoration von Tuben hat 

ein Hersteller von Siebdruckmaschinen 

mit den 

Lifgo-Zahnstangengetrieben 

von Leantechnik 

entwickelt. Der indirekte 

Digitaldruck ist flexibler 

und sparsamer. Verpackungshersteller 

benötigen 

damit zum einen keine 

Farbfolien mehr, sondern können preiswertere Silberfolie 

verwenden, die sich dann einfärben lässt. Zudem muss die Folie 

für den Druckvorgang nicht mehr, wie beim Heißprägen, auf 

Temperaturen bis 200 °C erhitzt werden. Außerdem ist so eine 

360°-Bedruckung möglich. Die Grundlage für die Maschinen 

bildet das Lifgo 5.0-Zahnstangengetriebe. Es sorgt in der 

Siebdruckmaschine u. a. für die exakte Positionierung der 

Übertragungseinheit, mit der das Druckbild auf die Tuben 

aufgebracht wird. Das Getriebe führt mit seiner Vierfach-Rollenführung 

einen präzisen Hub aus. Darüber hinaus kann es 

Hubkräfte bis 2000 N aufnehmen – so hält es den hohen 

Anpresskräften beim Druckvorgang stand. 

www.leantechnik.com 

KUNDENSPEZIFISCHE BREMSENLÖSUNGEN FÜR COBOTS 

Durch einen agilen Ansatz, bei dem Vertrieb, Entwicklung und Produktmanagement 

von Anfang an eng zusammenarbeiten, finden die 

Experten von Kendrion in kürzester Zeit die richtige Lösung für jede 

Herausforderung. Das Unternehmen kann auf ein breites, modulares 

Produktportfolio zurückgreifen. Damit muss die jeweilige Bremse nicht 

komplett neu entwickelt werden. Das verkürzt die Prozesszeiten vom 

ersten Kontakt bis zum Serienstart. Kendrion kann so die Federkraftbremsen 

der Baureihe Servo Slim Line flexibel und schnell an die 

Anforderungen für Cobots und andere Projekte anpassen. Flacher und 

leichter als der Marktstandard, ermöglichen die schlanken Einscheibenbremsen 

den Herstellern kompakte und dennoch sichere Konstruktionen 

für Roboter mit Traglasten zwischen 3 und 20 kg. Dank des großen 

Innendurchmessers können die Kabel des Cobots durch die Bremse 

geführt werden. 

www.kendrion.com 


PRÄZISIONSGETRIEBE FÜR DYNAMISCHE 

APPLIKATIONEN 

SEW-Eurodrive bringt 

Planetengetriebe der 

Baureihe PxG auf den 

Markt. Sie sind in den 

Baugrößen 60 und 70 

sowie in drei Leistungsklassen 

mit Spitzendrehmomenten 

bis 4 200, 2 000 

bzw. 6 150 Nm verfügbar. 

Die Planetengetriebe der 

Klasse 5 bedienen einem 

Drehmomenbedarf bis 

4 200 Nm und haben ein 

Verdrehspiel von drei bis 

fünf Winkelminuten. Sie 

sind abtriebsseitig mit 

einer Vollwelle, Vollwelle mit Passfeder oder Vielkeilverzahnung 

DIN5480 und Flanschblockwelle lieferbar. Eine Variante mit 

reduziertem Verdrehspiel begünstigt die Positionierung an der 

Abtriebswelle. Klasse 6 eignet sich für den Dauerbetrieb bei 

konstanten, hohen Drehzahlen. Eine Modifizierung von 

Abtriebslagerung, Adapterwelle und Verzahnungsteile minimiert 

thermische Verluste. Die drehmomentgesteigerte 

Ausführung der Performanceklasse 7 bietet bis zu 6 150 Nm. 

Eine verdrehsteife Antriebseinheit mit einem Spiel von ein bis 

zwei Winkelminuten wird durch die Anbindung über eine 

Flanschblockwelle erreicht. 

www.sew-eurodrive.de 

GRÖSSTES HAUPTLAGER FÜR 

TUNNELBOHRMASCHINEN 

Mit einem Hauptlager für 

Shanghai Tunnel Engineering 

(STEC), einem chinesischen 

Systemanbieter für 

Tunnelbohrmaschinen 

(TBM), hat Liebherr die 

nächste Dimension im 

Tunnelbau erreicht. 

Mit seinen fast 8 m 

Durchmesser und 44 t 

Gewicht wird die Rollendrehverbindung 

in einer 

der größten Tunnelbohrmaschinen 

eingesetzt. 

Eingesetzt im Bohrkopf 

einer TBM hilft es einen 

Tunnel zu bohren, der etwa die Höhe eines sechsstöckigen 

Hauses hat. Dies ist möglich mit seinen Doppelrollen in der 

Tragbahn, der präzisen Innenverzahnung sowie den 20 Ritzeln, 

die das Lager am Innenring antreiben. Neben dem Hauptlager 

stellt Liebherr außerdem auch das Erektorlager für diese 

Tunnelbohrmaschine her. Es sitzt hinter dem Bohrkopf und 

sorgt dafür, dass Fertigelemente aus Beton ringsum an die 

Wand gesetzt werden. Die Betonelemente haben in erster Linie 

die Aufgabe, den Tunnel abzusichern. Im zweitem Schritt stützt 

sich die TBM an diesen Betonelementen ab, um Vorschub zu 

generieren. 

www.liebherr.com 

FÜR EINE PRÄZISE UND WIRTSCHAFTLICHE 

WELLENAUSRICHTUNG 

KIMO.indd 1 18.04.2017 14:40:18 

Wenn Wellen von Pumpen, 

Kompressoren oder 

Getrieben nicht zueinander 

ausgerichtet sind, 

verbrauchen sie mehr 

Energie, erhöhen den 

Maschinenverschleiß und 

können ungeplante 

Ausfälle verursachen. Auf 

Basis der Single-Laser-Technologie 

bringt Schaeffler 

mit dem Ausrichtwerkzeug 

Laser-Equilign2 ein System 

zur Ausrichtung rotierender Wellen auf den Markt. Der 

Laser-Equilign2 von Schaeffler ermöglicht eine genaue 

Wellenausrichtung bei zugleich deutlich reduziertem 

Arbeitsaufwand für die Instandhalter. Durch seine Single- 

Laser-Technologie ist er schnell einsatzbereit und gleichzeitig 

sehr präzise. Die non-verbale Benutzeroberfläche mit 

8“-TFT-Display und kapazitivem Touchscreen ermöglicht 

eine intuitive, einfache Bedienung. Die 4-Punkt-Messung 

erlaubt eine sehr hohe Messgenauigkeit. 

www.schaeffler.de 

VERBESSERTES WERKZEUGHANDLING 

BEIM GEWINDEROLLEN 

Mit dem Tangential-Rollkopf 

EVOline bietet LMT Tools eine 

prozesssichere und anwenderfreundliche 

Werkzeuglösung zur 

Herstellung von Gewinden. Dies 

bestätigt der Praxiseinsatz bei 

einem Anbieter von Verbindungselementen. 

Es zeigte sich, dass 

der Rollenwechsel dank definierter 

Einbaulagen schneller, 

leichter und fehlerfreier vonstattengeht als zuvor. Die Feineinstellung 

des Durchmessers erfolgt über eine zentrale Verstellspindel, 

der Ein- und Ausbau per Schnellverschlussbolzen. Über 

die additive Fertigung wird eine erhöhte Bruchfestigkeit 

erreicht. So lässt sich der Rollkopf auch für künftige Anwendungen, 

etwa hochfeste Materialien, nutzen. Angekündigt ist 

ferner die Option, den Rollkopf zur Prozessüberwachung 

einsetzen und an die „Smart Factory“ anbinden zu können. Via 

Sensorik und Kraftmessung lässt sich der Belastungsgrad 

während des Rollprozesses überwachen und Verschleiß 

frühzeitig erkennen. 

www.lmt-tools.com 



ÜBERLASTKUPPLUNGEN 

KOMPLETTE SYSTEM EINHEITEN 

AUS RUTSCHNABEN UND 

RIEMENSCHEIBEN 

Hocheffiziente Riemen- und Direktantriebe sorgen in den stationären 

Abfallschreddern von Lindner Recyclingtech für die kraftvolle Rotation von 

Schneidwellen und Messerleisten. Um hierbei zu verhindern, dass plötzlich 

auftretende Überlasten auf die Antriebselemente durchschlagen, setzt der 

Anlagenbauer auf die Rutschnaben der Baureihe RSHD von Ringspann. 

Die Abfallschredder von Lindner Recyclingtech werden 

weltweit in den Zerkleinerungslinien von Entsorgungsund 

Aufbereitungsbetrieben eingesetzt. Seit vielzähligen 

Jahren bereits leistet das Unternehmen mit den 

Rutschnaben der Baureihe RSHD einen elementaren Beitrag für 

die Überlastsicherung der Antriebsstränge zahlreicher stationärer 

Schredder des österreichischen Herstellers. 

„Aktuell statten wir sowohl zahlreiche Universal- und Nachzerkleinerer 

als auch unsere neuen Vorzerkleinerer der Atlas-Serie 

mit diesen Schwerlast-Rutschnaben von Ringspann aus. Wir senken 

damit nicht nur das Schadens- und Ausfallrisiko der hier eingesetzten 

Riemen- und Getriebeantriebe, sondern minimieren 

auch den Aufwand für deren Instandhaltung. Beides korrespondiert 

mit unserer Zielsetzung, einerseits die Betriebssicherheit 

und Verfügbarkeit unserer Schredder zu maximieren und ande- 

rerseits die MRO-Kosten unserer Kunden zu reduzieren“, erläutert 

Peter Weingartner, Chief Technology Officer bei Lindner. 

AUCH FÜR DEN SCHWERLASTBEREICH GEEIGNET 

Die Schwerlast-Rutschnaben der Ringspann-Baureihe RSHD gehören 

zur Kategorie der Hochleistungs-Überlastkupplungen. Sie 

zeichnet sich durch eine hohe Trockenlauf-Stabilität bei hohen 

Einsatztemperaturen aus. Ihre Naben, Federträger und Anpressringe 

bestehen aus Baustahl, Vergütungsstahl und Sphäroguss, 

und alle außenliegenden Oberflächen weisen eine Korrosionsschutz-Beschichtung 

auf. 

Die Konstruktion der RSHDs nach dem Rimostat-Prinzip des 

Bad Homburger Herstellers sorgt dafür, dass hier nicht Tellerfedern, 

sondern ISO-Schraubenfedern die Anpresskraft auf die 



Reibbeläge erzeugen. Und zwar mit linearer, flacher Kennlinie, weshalb selbst ein Verschleiß 

des Reibbelags kaum Auswirkung hat auf einen Abfall des Rutschdrehmoments 

– des wichtigsten Kennwertes einer Rutschnabe. Da die RSHDs von Ringspann 

zudem über Hochleistungs-Reibbeläge aus einem nickelfreien Sinterwerkstoff verfügen, 

können sie bis in den oberen Schwerlastbereich eingesetzt werden. Markus Berger, der 

Geschäftsführer von Ringspann Austria, betont: „Mit unseren RSHDs bieten wir Anlagen- 

und Maschinenbauern eine Überlastsicherung, mit der sie die Wettbewerbsfähigkeit 

ihrer Schwerlast-Aggregate deutlich stärken können. Vielerorts bewährt sie sich 

beispielsweise in den Antriebssystemen von Bau- und Landmaschinen, Förderbandanlagen, 

Kraftwerken oder eben Zerkleinerungsmühlen.“ 

Die Maschinenbau-Konstrukteure von Lindner begleitet Markus Berger bereits seit 

geraumer Zeit bei ihrer Entwicklungs- und Optimierungsarbeit. Er hat sich tief eingedacht 

in die Materie der Schreddertechnik und unterstützt den österreichischen Hersteller 

aktiv bei der Auswahl der richtigen Rutschnaben für die verschiedenen Antriebssysteme 

der Vor-, Universal- und Nachzerkleinerer. Derzeit sind es vorrangig drei Typen 

der RSHD-Baureihe von Ringspann, die in den Keilriemen- und Direktantrieben der 

Schredder zum Einsatz kommen: Die beiden Grundausführungen RSHD 400 und 

RSHD 500 mit maximalen Rutschdrehmomenten von 24 000 und 50 000 Nm sowie die 

RSHD 310, die als Sondergröße maximale Rutschdrehmomente von 10 000 Nm realisiert. 

Insgesamt offeriert Ringspann die Schwerlast-Rutschnabe in sechs Standardtypen. 

Dabei hat die kleinste RSHD einen Durchmesser von 205 mm und deckt bei Drehzahlen 

von bis zu 2 700 min -1 Rutschdrehmomente von 600 bis 3 000 Nm ab. Die größte Ausführung 

hingegen weist einen Durchmesser von 600 mm auf und lässt sich bei Drehzahlen 

von bis zu 1 000 min -1 für Rutschdrehmomente von 10 000 bis 68 000 Nm einsetzen. 

WERKSEITIG VOREINGESTELLTE DREHMOMENTE 

Da diese Rutschnaben nach dem Rimostat-Prinzip von Ringspann ausgeführt sind, hat 

der Nutzer bei allen Baugrößen die Möglichkeit, das geforderte Rutschdrehmoment 

anwenderfreundlich durch die Aktivierung bzw. Deaktivierung kompletter Federn einzustellen. 

Er muss also nicht jede einzelne Federvorspannung justieren und spart daher 

viel Zeit. Die Schredder-Spezialisten von Lindner allerdings brauchen sich darum nicht 

mehr zu kümmern. Denn sie erhalten die meisten Schwerlast-Rutschnaben inzwischen 

in Spezial-Ausführungen mit werkseitig voreingestellten Drehmomenten. 

Eine präzise Voreinstellung des Drehmoments ist für die Ringspann-Techniker allerdings 

nur dann sinnvoll machbar, wenn sie die physikalisch-kinematischen Voraussetzungen 

der konstruktiven Umgebung und des Anbauteils kennen. Vor diesem Hintergrund 

entschied sich der Kärntner Maschinenbauer dafür, einen Vorschlag seines 

deutschen Zulieferers anzunehmen: Die routinemäßige Bereitstellung vormontierter 

Systemeinheiten aus Keilriemenscheiben und RSHD-Rutschnaben mit bereits 

richtig voreingestellten Rutschdrehmomenten. Diese kompletten Baugruppen liefert 

Ringspann bedarfsorientiert in die Montage von Lindner, wo sie an die Antriebssysteme 

der jeweiligen Schredder angedockt werden. „Prozesstechnisch betrachtet, 

profitieren wir dadurch in doppelter Hinsicht. Erstens, weil wir unseren Aufwand für 

die Drehmoment-Justierung der Rutschnaben senken; und zweitens, weil wir uns die 

interne Montage der Riemenscheiben auf die Rutschnaben der Antriebe ersparen“, 

erklärt Weingartner. 

VON DER KOMPONENTE ZUM SYSTEM 

Durch die Übernahme der Baugruppen-Verantwortung und der damit einhergehenden 

Engineering-Leistungen hat Ringspann in diesem Fall den Wandel vom Komponenten- 

Zulieferer zum Systemlieferanten vollzogen. Als treibende Kräfte auf dem Weg dorthin 

haben sich – neben der rein geografischen Nähe der österreichischen Unternehmenstochter 

zum Kunden – vor allem die Beratungskompetenz und die Flexibilität bei der 

Umsetzung von Sonderwünschen erwiesen. 

Dabei sind viele dieser Added Value-Faktoren im Ringspann-Portfolio bereits fest 

verankert. Allein im Fall der Rutschnaben-Baureihe RSHD bietet das Unternehmen – 

ganz im Sinne seiner One-Stop-Shop-Strategie – eine Vielzahl anwenderorientierter 

Zusatzleistungen: Von der Realisierung spezieller Bauformen über die Bereitstellung 

kompletter Smart Solutions (z. B. Rutschnabe plus Ausgleichskupplung) bis hin zur 

beschriebenen Vormontage antriebstechnischer Baugruppen. 

Fotos: Ringspann 

www.ringspann.de 

FUNKTIONSWEISE DER 

RSHD-RUTSCHNABEN 

Die Schwerlast-Rutschnabe Rimostat 

RSHD von Ringspann ist ein reibschlüssiger 

Drehmomentbegrenzer. Wird 

beim Betrieb des Antriebssystems das 

zuvor an der RSHD eingestellte 

Rutschdrehmoment erreicht, so rutscht 

das Antriebselement – etwa eine 

Keilriemenscheibe – zur Entlastung der 

Komponenten des Antriebstranges 

definiert durch. Während dieses 

Vorgangs drehen sich An- und Abtrieb 

in einer Relativbewegung zueinander 

weiter, wobei das eingestellte Rutschdrehmoment 

übertragen wird; dieser 

Prozess geht einher mit hohem 

Energieverzehr. Eine Wiedereinschaltung 

ist nicht erforderlich und dank des 

Rimostat-Prinzips ist auch kein 

Nachstellen wegen Reibbelag-Verschleiß 

nötig. 

DIE IDEE 

„Mit unseren RSHDs bieten wir 

Anlagen- und Maschinenbauern 

eine hochwertige Überlastsicherung, 

mit der sie die Wettbewerbsfähigkeit 

ihrer Schwerlast-Aggregate 

deutlich stärken können. Vielerorts 

bewährt sie sich beispielsweise in 

den Antriebssystemen von Bau- und 

Landmaschinen, Förderbandanlagen, 

Kraftwerken oder eben 

Zerkleinerungsmühlen.“ 

Markus Berger, Geschäftsführer, 

Ringspann 



ROLLRINGGETRIEBE 

EINE ECHTE ALTERNATIVE 

Das Familienunternehmen Uhing hat Rollringgetriebe konzipiert, die in der 

Produktion und im Betrieb für eine permanente und exakte Hin- und 

Herbewegung sorgen. Die Rollringgetriebe Uhing Motion Drive sind somit eine 

Alternative zu Zahnriemen- und Gewindespindelantrieben. 

Wolfgang Weber ist Geschäftsführer der 

Joachim Uhing GmbH & Co. KG in Flintbek 

Das Grundprinzip eines Rollringringgetriebes besteht darin, 

dass der kraftschlüssige Antrieb die Bewegung einer 

rotierenden glatten Welle mit konstanter Drehzahl und 

-richtung in eine Hubbewegung des Rollringgetriebes 

umwandelt. Geschwindigkeit und Hublänge lassen sich über die 

Steigungswerte flexibel einstellen. Die Umkehr der Hubrichtung 

erfolgt hochdynamisch durch den integrierten Umschaltmechanismus 

mit einstellbarem Festanschlag. 

Seit der Erfindung des Rollringgetriebes im Jahr 1952 durch 

den Firmengründer Joachim Uhing haben die Ingenieure des Unternehmens 

die Grundidee stetig weiterentwickelt. „Uhing Motion 

Drive ist eine unserer automatisierten Lösung für saubere Wi- 

ckelbilder und störungsfreie Prozesse“, nennt Geschäftsführer 

Wolfgang Weber ein Beispiel. 

Die robuste Rollringgetriebetechnik kombiniert Uhing dafür 

mit einem über Siemens S7 angesteuerten Schrittmotor, der die 

Steigungseinstellung und Richtungsumkehr übernimmt. Durch 

die Kombination von Wegmesssystemen und Sensorik lässt sich 

der Grad der Automatisierung erhöhen und individuell anpassen. 

Das System verfügt über ein bedienfreundliches Touch-Panel, 

über das die Parameter für Geschwindigkeiten, Aktions- und 

Umschaltpunkte sowie Hublängen eingegeben und kontrolliert 

werden. Zusätzlich zum umfangreichen Standardprogramm können 

die Anwender per Tastendruck Material und Spulentyp wäh- 



DIE IDEE 

len und eigene Wickelmuster und Materialkombinationen abspeichern, um Umrüstprozesse 

zu beschleunigen. Gut aufeinander abgestimmte Sensoren und Steuerung 

sorgen für eine präzise Umsetzung und automatisches Nachjustieren. 

„Das Umspulen von Draht und Metallbändern von sehr großen auf kleine handliche 

Spulen erfordert zahlreiche Spulwechsel. Die Spulen sind zwar baugleich, aber nicht 100 

Prozent identisch. Früher musste der Anwender daher jede frische Spule von Hand einlegen 

und die mechanischen Umschaltpunkte individuell einrichten. Heute setzt er die Spule 

ein, die Motion Drive justiert sich selbst und startet den vorprogrammierten Wickelvorgang. 

Die gewünschten Wickelbilder entstehen ohne manuelle Nacharbeit,“ erklärt Weber. 

Die große Flexibilität des Systems ermöglicht eine hohe Bandbreite an Einsatzmöglichkeiten, 

vom Öffnen und Schließen, Positionieren, Takten, Verketten oder Wickeln 

bei Verpackungsprozessen, übers Reinigen, Trennen, Sprühen und Verteilen bei der 

Nahrungsmittelherstellung oder dem Beschichten, Einschieben oder Handhaben in 

der Automobilindustrie. 

Fotos: Uhing 

www.uhing.com 

„Das Uhing Rollringgetriebe bot 

schon immer eine Vielzahl an 

Zusatz-Bausteinen, um sich an die 

jeweiligen Bedürfnisse der Anwender 

und Arbeitsbereiche anzupassen. 

Mit der automatisierten Lösung 

Uhing Motion Drive sind diese jetzt 

auf ‚Knopfdruck‘ realisierbar – einfaches 

Handling und hohe Qualität.“ 

Wolfgang Weber, Geschäftsführer, 

Joachim Uhing GmbH & Co. KG 

VIDEO 

01 Das Rollringgetriebe mit der 

elektronischen Steuerung 

02 Die Umkehr der Hubrichtung erfolgt durch den 

integrierten Umschaltmechanismus 

In der Animation unter folgendem 

Link haben Sie die Möglichkeit, 

durch einfache Auswahl die verschiedenen 

Optionen des Uhing 

Motion Drive anzusehen. 

https://bit.ly/UhingMotionDrive- 

Animationsvideo 



MOLDED-OIL-LAGER 

LAGER MIT INTEGRIERTEM 

SCHMIERSTOFF DICHTET MIT 

HOHER WIRKUNG 

Der Betreiber einer Autowaschstraße musste immer wieder die 

Drehdurchführungen der Waschköpfe austauschen, weil deren Wälzlager 

ausfielen. Nach dem Austausch der Lager gegen Molded-Oil-Rillenkugellager 

mit DDU-Dichtungen von NSK reduzierten sich die Wartungskosten von rund 

12 000 Euro pro Jahr auf Null. 

Eine durchschnittliche deutsche Autowaschstraße reinigt mehr als 110 000 Autos 

pro Jahr. Aus Sicht der Antriebskomponenten an den Waschbalken und -köpfen 

ist diese Anwendung einem Dauertest für die Beaufschlagung mit Wasser und 

Reinigungsmitteln gleichzusetzen. Das gilt auch für die Wälzlager an den 

Drehdurchführungen der Waschköpfe, die im hier beschriebenen Fall den Anforderungen 

nicht gewachsen waren. 

HÄUFIGER WÄLZLAGERWECHSEL VERURSACHT 

HOHE KOSTEN 

Die Mitarbeiter des Waschstraßenbetreibers mussten diese Drehdurchführungen 

mehrfach pro Jahr austauschen, weil deren Rillenkugellager defekt waren. Die Kosten 

für den Austausch summierten sich pro Jahr auf rund 12 000 EUR, das heißt auf 

1 000 EUR pro Monat. 

Peter Neubauer ist Team Sales Manager Aftermarkt 

bei der NSK Deutschland GmbH in Ratingen 

Die DU-Dichtung 

verhindert, dass Waschwasser 

ins Lagerinnere eindringt 



der Autowaschstraße kommen Lager mit der schleifenden 

DU-Dichtung auf beiden Seiten (DDU) zum 

Einsatz. Sie verhindern, dass Wasser und Feuchtigkeit 

(auch wenn sie zu den konstanten Betriebsbedingungen 

gehören) ins Lager eindringen. 

DAS ERGEBNIS 

Der Betreiber setzte diesen Vorschlag um und seit 

dem Austausch laufen die Drehdurchführungen ohne 

Probleme. Schon im ersten Jahr konnte der Anlagenbetreiber 

mehr als 11 900 EUR an Wartungskosten einsparen. 

Den vorherigen Wälzlagerkosten von mehr als 

12 000 EUR und gering angesetzten Arbeitskosten 

steht nun eine einmalige Investition von 618 EUR für 

die Molded-Oil-Rillenkugellager gegenüber, die sich 

in weniger als drei Wochen amortisiert hat. 

Fotos: Aufmacher Martin_P – stock.adobe.com, sonstige NSK 

Mit dieser Situation war der Betreiber aus naheliegenden 

Gründen unzufrieden, und er wandte sich 

an seinen Ansprechpartner bei der Kugellager Hagenauer 

GmbH. Dieses in zweiter Generation inhabergeführte 

Unternehmen ist mit drei Standorten in 

Nord- und Ostbayern präsent und bietet ein breites 

Sortiment an Komponenten und Systemen der Industrie- 

und Antriebstechnik an. 

Im Rahmen dieses Partnerschaftsprogramms analysieren 

Experten von NSK gemeinsam mit dem 

NSK-Distributor Anwendungsfälle von Wälzlagern 

und Linearkomponenten, bei denen vorzeitige Ausfälle 

auftreten. Dass Hagenauer eines der ersten Unternehmen 

in Deutschland war, das als AIP-Partner 

zertifiziert wurde, hat seinen Grund. Johann Hagenauer: 

„Das passt einfach zu unserem Ansatz, den 

Kunden Lösungen und echten Nutzen zu bieten. 

Deshalb sind wir von Anfang an dabei.“ 

Die Analyse der defekten Lager zeigte sehr schnell: 

Die Lager waren korrodiert, das Fett ausgewaschen. 

Der Grund dafür: Die nicht-schleifenden Dichtungen 

waren nicht in der Lage, das Waschwasser am Eindringen 

ins Lager zu hindern. Deshalb wurde das Fett 

schnell ausgewaschen. 

WECHSEL AUF MOLDED-OIL-LAGER MIT 

BEIDSEITIGER DICHTUNG 

Hagenauer und NSK schlugen vor, die Lager gegen 

Molded-Oil-Rillenkugellager mit beidseitiger DU- 

Dichtung auszutauschen. Bei diesem Lagertyp ist der 

Schmierstoff in eine Trägersubstanz eingebunden, 

die ihn sukzessive über einen langen Zeitraum freigibt. 

Die Betriebslebensdauer der Lager – Kugellager, 

Pendelrollenlager und Kegelrollenlager – ist vor allem 

in wasser- und staubbelasteter Umgebung mehr als 

doppelt so hoch wie die von Lagern mit Fettschmierung. 

Außerdem werden die Wartungsintervalle deutlich 

verlängert, weil das Molded-Oil-Konzept für 

eine dauerhafte Schmierung sorgt. Und: Weil das Lager 

fettfrei läuft und kein Öl nachgefüllt werden muss, 

bleibt die Betriebs umgebung sauber. 

Die Molded Oil-Lager sind mit verschiedenen 

Dichtungen erhältlich. In den Drehdurchführungen 

www.nskeurope.de 

DIE IDEE 

„Es ist immer wieder spannend, dass 

Wälzlager auch unter extrem 

widrigen Bedingungen zuverlässig 

arbeiten können – zum Beispiel in 

Landmaschinen oder, wie in diesem 

Beispiel, in Autowaschstraßen. 

Voraussetzung ist allerdings: Man 

muss Lager einsetzen, die exakt für 

diese Einsatzfälle entwickelt 

wurden. Im Falle der Autowaschanlage 

sind das Lager mit integriertem 

Schmierstoff und hochwirksamer 

Abdichtung – und schon ist das 

Problem gelöst, bei schnellstem 

‚Return on Invest‘ für den Kunden. So 

macht Beratungsarbeit Spaß, und 

ebenso die Zusammenarbeit mit 

den AIP-Experten von NSK.“ 

Johann Hagenauer, Geschäftsführer, 

Kugellager Hagenauer GmbH 


ABSOLUTWERTGEBER 

HÖCHSTE SICHERHEIT UND 

PRÄZISION IN DER MEDIZINTECHNIK 

Ob Computertomographen, Dialysegeräte oder Defibrillatoren: Medizintechnische 

Geräte müssen strenge Qualitätskriterien erfüllen. Hengstler, Hersteller für industrielle 

Zähl- und Steuerungskomponenten für die Automatisierung, beliefert seit Jahrzehnten 

namhafte Medizintechnik-Produzenten mit Drehgebern, Zählern und Relais. 

Diese arbeiten hochgenau, sind strahlenresistent und benötigen wenig Bauraum. 

Peter Elbel ist Manager Application Management 

bei der Hengstler GmbH in Aldingen 


DREHGEBER 

DIE IDEE 

„Drehgeber für Applikationen in 

der Medizintechnik müssen in 

vielen Fällen sehr kompakt und 

hochgenau sein, wobei selbstverständlich 

höchste Zuverlässigkeit 

und Robustheit erwartet 

werden. Wir entwickeln unsere 

Encoder passend abgestimmt 

auf die speziellen Vorgaben der 

Medizintechnik-Hersteller und 

können unseren Kunden deshalb 

sorgenfreie Lösungen für ihre 

Anwendung liefern.“ 

Peter Elbel, Manager Application 

Management, Hengstler GmbH 

Moderne Medizintechnik ermöglicht die Erkennung 

und Behandlung von Krankheiten, die früher nicht 

diagnostizier- oder heilbar waren. Da die Geräte 

und Anlagen direkt am Menschen zum Einsatz 

kommen, bergen sie allerdings ein großes Risikopotential – sowohl 

für den Patienten als auch für den Therapeuten. Medizintechnische 

Geräte unterliegen deshalb dem Medizinprodukte- 

Gesetz (MPG) und müssen umfangreiche Tests durchlaufen, 

bevor sie eine Zulassung erhalten. Die Produkte durchlaufen 

zudem ein sogenanntes Konformitätsbewertungsverfahren, in 

dem der Hersteller nachweisen muss, dass sein Produkt sicher 

ist und die beschriebenen medizinischen Leistungen erbringt. 

Bei medizintechnischen Geräten der Risikoklassen Im, Is, IIa, 

IIb und III kann das CE-Kennzeichen darüber hinaus nur durch 

eine staatlich überwachte Benannte Stelle verliehen werden. 

STRENGE ANFORDERUNGEN AN 

MEDIZINTECHNISCHE GERÄTE 

Ein Bestandteil des Zulassungsprozesses ist die Risikoanalyse. 

Hier wird unter anderem geprüft, ob bei dem jeweiligen Gerät 

die mechanische, elektrische und elektromagnetische Produktsicherheit 

gewährleistet ist. Auch die Messgenauigkeit – z. B. von 

Sensoren – ist Gegenstand der Untersuchungen. 

Den hohen Anforderungen in puncto Leistung und Sicherheit 

können medizintechnische Geräte allerdings nur gerecht werden, 

wenn sämtliche Bauteile höchsten Qualitätsstandards genügen. 

Viele Hersteller setzen deshalb in ihren Anwendungen Produkte 

der Hengstler GmbH aus dem schwäbischen Aldingen ein. 

Das Unternehmen ist auf die Produktion von industriellen Zählund 

Steuerungskomponenten spezialisiert und beliefert seit 

Jahrzehnten namhafte Medizintechnik-Produzenten mit Drehgebern, 

Zählern und Relais. 

PRÄZISE POSITIONIERUNG DER 

BILDGEBENDEN EINHEITEN 

In der bildgebenden Diagnostik ist die Güte der eingesetzten 

Bauteile besonders wichtig. Das betrifft auch die Drehgeber, die 

in CTs, MRTs und Mammographie-Geräten dafür zuständig sind, 

die genaue Position der bildgebenden Einheiten zu erfassen. Dadurch 

können diese präzise auf die zu untersuchenden Körper- 


DREHGEBER 

01 Dialyse- oder Blutanalyse-Geräte müssen immer zuverlässig 

funktionieren – Zähler überwachen ihren Betriebszustand und 

ermöglichen so die optimale Wartung der Geräte 

02 Netztrennrelais sorgen dafür, dass Defibrillatoren auch von Laien 

sicher eingesetzt werden können 

partien des Patienten ausgerichtet werden, sodass eine sichere 

Diagnose gewährleistet ist. Drehgeber für CTs und MRTs sollten 

zum einen strahlenresistent sein. Zum anderen müssen sie die 

Position der bildgebenden Einheit exakt erfassen können. 

Die Absolutwertgeber von Hengstler sind aufgrund ihrer hohen 

Auflösung von bis zu 34 Bit (als Multiturn-Drehgeber) und ihrer 

Strahlenresistenz für diese Anwendungen geeignet. Sie werden 

nicht nur in den bildgebenden Einheiten der Geräte, sondern 

auch in den Patientenliegen der Anlagen verbaut. Die Position 

der Liegen kann auf diese Weise ebenfalls auf den Zehntel Millimeter 

genau eingestellt werden. 

Dank ihrer kompakten Bauweise sollen sich die Absolutwertgeber 

selbst in enge Bauräume problemlos integrieren lassen. Eine 

weitere Besonderheit der Encoder ist ihre Fähigkeit, die genaue 

Position der Welle sogar im ausgeschalteten Zustand zu 

bestimmen. Hengstler bietet die Drehgeber als Multiturn-Drehgeber, 

Singleturn-Drehgeber, Seilzug-Geber, Robotics-Encoder 

und Miniatur-Drehgeber an. 

DREHGEBER ERMÖGLICHEN HOCHKRITISCHE 

GEHIRN-OPS 

Die Absolutwertgeber von Hengstler stecken aber nicht nur in 

Diagnosegeräten, sondern auch in modernen Operationsrobotern. 

Dort erfassen sie die Position des OP-Bestecks so exakt, 

dass Chirurgen mit den Robotern sogar heikle Gehirn-Operationen 

durchführen können. Hier kommt es auf extreme Präzision 

an, da kleinste Abweichungen bei der Positionierung des OP-Bestecks 

irreparable Schäden am Gehirn verursachen können. Die 

Acuro AD35 und AD36-Drehgeber werden deshalb häufig in OP- 

Robotern eingesetzt, denn sie arbeiten mit einer Positioniergenauigkeit 

von ±35 Winkelsekunden und einer Wiederholgenauigkeit 

von ±7 Winkelsekunden. Dadurch sind feinste 

Schnitte möglich, die den Patienten schonen und optimale Voraussetzungen 

für einen schnellen Heilungsprozess schaffen. 

BETRIEBSZUSTAND IM BLICK – 

FUNKTIONSSICHERHEIT GEGEBEN 

Zu den kritischen medizinischen Behandlungssystemen zählen 

aber auch Dialysegeräte und Defibrillatoren. Diese Medizinprodukte 

müssen immer einwandfrei funktionieren, denn sie werden 

unmittelbar am Patienten eingesetzt und übernehmen eine 

lebenswichtige Aufgabe. Zähler von Hengstler sorgen z. B. dafür, 

dass die Betriebsdauer von Dialyse-Geräten genau erfasst wird. 

So lassen sich Wartungsintervalle optimal planen bzw. alte Geräte 

können rechtzeitig vor dem Erreichen der Verschleißgrenze 

gegen neue ausgetauscht werden. Die Funktionssicherheit der 

Geräte ist damit jederzeit garantiert. 

Bei der Fertigung von Defibrillatoren stehen die Hersteller vor 

anderen Herausforderungen. Diese Geräte müssen von Laien bedient 

werden können und daher einfach zu handhaben sein. Aus 

diesem Grund ist eine Fehlbedienung auszuschließen. Um diese 

Anforderungen zu erfüllen, setzen die Defibrillator-Produzenten 

Netztrennrelais von Hengstler zur Spannungsregulierung ein. 

Die Relais stellen sicher, dass die vom Gerät abgegebene Spannung 

weder den Bediener noch den Patienten gefährden kann. 

EXAKTE POSITIONSERKENNUNG IN 

EXOSKELETTEN 

Neben Diagnose und Therapie ist die Rehabilitation die dritte 

wichtige Säule der Medizin. Auch bei den Reha-Maßnahmen hat 

es in den vergangenen Jahren große Fortschritte gegeben. Wer an 

einer Querschnittsymptomatik, Multipler Sklerose oder Lähmungen 

nach einem Schlaganfall leidet, kann Bewegungsabläufe 

inzwischen z. B. mithilfe eines Exoskeletts trainieren. Dessen 

durch Motoren angetriebene Gelenke unterstützen und verstärken 

die Bewegungen des Patienten, der so schneller wieder mobilisiert 

werden kann als bisher. 

Damit das funktioniert, muss das Skelett jederzeit die genaue 

Position der menschlichen Gelenke „kennen“. Hier kommen die 

Drehgeber Acuro AD35 und AD36 von Hengstler ins Spiel. Die 

Encoder erfassen mit einer Auflösung von bis zu 34 Bit (Multiturn) 

die exakte Position der Exoskelett-Gelenke, damit diese 

möglichst genau positioniert werden können. Hengstler hat die 

Drehgeber mit einer Tiefe von lediglich 23,7 mm (AD35) so kompakt 

konstruiert, dass sie kaum Bauraum benötigen. Da die Absolutwertgeber 

zudem gerade einmal 80 bzw. 130 g wiegen, passen 

sie sich optimal in die Leichtbauweise der Exoskelette ein. 

FLEXIBLE FERTIGUNG NACH DEM 

ZELLENPRINZIP 

Robustheit, Präzision und Zuverlässigkeit sind aber nur einige 

der Gründe, warum Medizintechnik-Hersteller häufig Komponenten 

von Hengstler einsetzen. Ein weiteres wichtiges Argument 

ist die anwenderspezifische Fertigung. Das Unternehmen 

produziert nach dem Zellenprinzip und kann deshalb flexibel auf 

besondere Wünsche und Anforderungen eingehen. 

Fotos: Aufmacher Gorodenkoff – shutterstock.com; sonst. Hengstler 

www.hengstler.de 


MARKTPLATZ 

ROBUST, EXAKT UND MODIFIZIERBAR 

Der neue 

HTx36-Drehgeber 

im Metallgehäuse 

mit 36 mm 

Durchmesser von 

Megatron lässt 

sich dank 

zahlreicher 

Elektronik- und 

Mechanikoptionen 

exakt auf das 

jeweilige 

Einsatzgebiet abstimmen. Ob als Inkremental- oder 

Absolutwertgeber – der kontaktlose Encoder erfüllt die 

Anforderungen zwischen einfachen und Heavy-Duty-Anwendungen. 

Die Signalverarbeitung des HTx36-Drehgebers 

erfolgt digital und fußt auf magnetischer, gradientenbasierter 

Messwertaufnahme. Dadurch ist die moderne Sensorik 

weitgehend immun gegenüber elektromagnetischen 

Einflüssen sowie Temperaturschwankungen. Die Komponente 

verfügt über ein robustes Metallgehäuse (IP68) und 

eine doppelt kugelgelagerte Voll- oder Hohlwelle (bis zu 

IP67), die hohen axialen und radialen Achslasten standhält 

und eine maximale Betätigungsgeschwindigkeit von 

12 000 U/min erlaubt. Als analoger Drehgeber bietet der 

Encoder bis zu 12 Bit Auflösung bei Spannungs-/Stromausgang 

oder PWM sowie bis zu 14 Bit in den digitalen 

Varianten SSI, SER und SPI. 

www.megatron.de 

KOMPAKTE LAGER MIT INTEGRIERTER 

MAGNETAUFNAHME 

Lager mit 

integrierter 

Magnetaufnahme, 

die als 

horizontale 

Drehachse für 

ein optisches 

System 

eingesetzt 

werden, hat 

der Antriebsspezialist 

Rodriguez für ein Unternehmen aus der optischen 

Industrie entwickelt. Der Kunde entschied sich für eine 

Systemlösung, weil so der gesamte Drehmodus flacher 

gestaltet werden konnte. Bei dem Auftrag stellte aber 

nicht nur die kompakte Bauform eine Herausforderung 

dar. Die zusätzliche Aufnahme von Magneten für den 

Direct-Drive-Motor lässt die Wandstärke auf ein Minimum 

schrumpfen – darunter sollte aber die Lagerperformance 

nicht leiden. Auch die Dichtung stellte die Experten von 

Rodriguez vor ein Problem: Trotz der dünnen Wandstärke 

sollte sie eine hohe Dichtwirkung gewährleisten. Durch 

die Integration unter anderem von Bohrungen, Aufnahmekegeln 

und Magneten für den Direct-Drive-Motor 

entstand eine kompakte und hochgenaue Systemlösung 

mit einem sehr kleinen Rund- und Planlauf, nämlich 

kleiner als 5 µm. 

www.rodriguez.de 

DREHGEBER IN PLATZSPARENDEM GEHÄUSE 

Posital hat 

Modelle seiner 

IXARC-Drehgeber 

mit 27 mm 

Gehäuselänge 

angekündigt. 

Diese reduzierte 

Länge, kombiniert 

mit einem Durchmesser 

von 36 mm, prädestiniert die Geräte für beengte 

Platzverhältnisse. Die radiale Kabeleinführung und die 

Wellenabdichtung haben Schutzart IP65 und gewährleisten 

den Betrieb unter nassen, schmutzigen Bedingungen. 

Es sind verschiedene Flansch- und Wellenkonfigurationen 

verfügbar, die Adapter und Sonderlösungen reduzieren. 

Die Drehgeber sind als inkrementelle oder absolute 

Singleturn-Version erhältlich. Inkrementelle Varianten 

sind programmierbar: Die Auflösung kann per Software 

von einem bis 16 384 Impulsen pro Umdrehung eingestellt 

werden, ohne dass die mechanischen Eigenschaften 

geändert werden müssen. Pulsrichtung und Ausgangstreiber 

können durch Software-Updates zurückgesetzt 

werden. Absolute Versionen sind mit Auflösungen von bis 

zu 16 Bit und sind mit Analog-, CANopen- oder SSI- 

Schnittstellen erhältlich. 

www.posital.de 

FLIESSENDER ÜBERGANG FÜR 

ERNEUERBARE ENERGIE 

Die SVTS-Schleifringe 

von Servotecnica 

sind eine 

Option für 

kleinere und 

mittlere Windkraftanlagen 

und 

kommen bei der 

Verstellung von 

Rotorblättern oder 

am drehbaren 

Übergang zwischen Gondel und Turm zum Einsatz. 

Ein SVTS A-Schleifring kann in einer Hohlwelle 

zwischen Windradnabe und Gondel platziert werden. 

Für die Stromübertragung stehen bis zu 56 Schleifringbahnen 

und Stromkreise bereit. Die gekapselten 

Schleifringe in IP51 sind kugelgelagert und in einem 

Gehäuse verbaut. SVTS A erreicht Drehzahlen bis zu 

250 min -1 und wird in Größen von 12, 22 und 25 mm 

angeboten. Prädestiniert für den Einbau zwischen 

Turm und Gondel ist die mit einer Hohlwelle von 25 

bis 60 mm Durchmesser und acht Schleifringbahnen 

bis 20 A und 400 V ausgestattete Variante SVTS E. 

SVTS B überträgt Bussignale bei Kleinwindanlagen. 

Die Modelle bieten einen Steckschuhanschluss für die 

einfache Montage und bestehen aus acht Schleifringbahnen 

für Ströme bis 20 A. 

www.servotecnica.de 



FREQUENZUMRICHTER 

KEEP COOL! 

Die Frequenzumrichter der SD2x-Produktfamilie von Sieb & Meyer sind 

spezialisiert auf den Betrieb von Hochgeschwindigkeitsmotoren, die nur 

geringe Motorverluste erlauben. Bei ihrem Einsatz werden die 

umrichterbedingten Motorverluste signifikant reduziert. Neben der geringeren 

Motorerwärmung führt dies zu einem höheren Systemwirkungsgrad und 

somit auch zu einem reduzierten Energieverbrauch. Das wiederum erhöht die 

Bearbeitungsqualität und spart Kosten – ein Win-Win für den Anwender, 

der somit in der Tat „cool“ bleiben kann. 

Rolf Gerhardt Leiter Vertrieb Antriebselektronik 

bei der SIEB & MEYER AG, Lüneburg 



„Circa 90 Prozent aller durch den Umrichter verursachten Verluste treten im Rotor auf und können 

für den Motor schädliche Erwärmung erzeugen“, erläutert Torsten Blankenburg, Vorstand 

Technik der Sieb & Meyer AG. „Hinzu kommt, dass das typbedingt geringe Rotorvolumen eines 

Hochgeschwindigkeitsmotors zusätzliche Temperaturprobleme erzeugt.“ Problem erkannt, Problem 

gebannt: Die Regelungsverfahren der SD2x-Frequenzumrichter von Sieb & Meyer führen 

zu einem geringen Anteil an harmonischen Frequenzen im Motorstrom. Die Verluste fallen im 

Vergleich zu Wettbewerbsprodukten um bis zu 90 % geringer aus; die Erwärmung des Motors 

wird entsprechend reduziert. Weitere Eigenschaften der geringeren Motortemperaturen sind 

eine höhere Lebensdauer der Kugellager sowie die positiven Auswirkungen auf die Bearbeitungsqualität. 

QUALITÄT DER MOTORSTRÖME VERBESSERN 

Doch was genau sind die Hintergründe und wie lässt sich die Qualität der Motorströme verbessern? 

„Dazu muss man wissen, dass alle Ströme, die von der idealen Sinusform abweichen, 

Verluste im Motor erzeugen“, so Blankenburg. „Dieser Motorstromanteil wird durch den Umrichter 

erzeugt und stellt sich als Ripple-Strom dar, der den sinusförmigen Motorstrom überlagert.“ 

Der sich einstellende Ripple-Strom ist abhängig von der Schaltfrequenz, der Umrichter-DC-Spannung 

und – ganz entscheidend – von der Motorinduktivität. Kleine Induktivitäten 

führen zu großen Ripple-Strömen, was insbesondere bei schnelllaufenden Synchronmotoren 

ungünstig ist, da diese physikalisch bedingt sehr kleine Induktivitäten haben. Die entstehende 

Rotorerwärmung kann extreme Auswirkungen auf die Rotorstabilität, die Permanent-magnete 

und die Lagerung haben. Die Probleme treten vor allem bei hohen Nenndrehzahlen des Motors 

auf. 

Um dies zu vermeiden, werden bei Standard-Umrichtern mit Zwei-Level-Puls-Weiten-Modulation 

(PWM) und niedriger Schaltfrequenz häufig LC-Filter eingesetzt. Diese aus passiven elektronischen 

Komponenten individuell zusammengesetzten Lösungen ermöglichen es, entweder 

nur die Schaltflanken des vom Umrichter ausgegebenen Pulsmusters zu entschärfen (du/dt- 

Filter) oder sogar annäherungsweise sinusförmige Motorspannungen und Ströme zu erreichen. 

Wer LC-Filter einsetzt, muss jedoch mit zusätzlichen Kosten, zusätzlichem Platzbedarf und Gewicht 

sowie Einbußen im Wirkungsgrad rechnen. Auch gilt es, LC-Filter vorab für die jeweilige 

Applikation auszulegen – das kostet Zeit und Flexibilität. 

DREI-LEVEL-TECHNOLOGIE UND SCHALTFREQUENZERHÖHUNG 

Eine weitere Lösungsmöglichkeit besteht jedoch darin, die Schaltfrequenz für die PWM zu erhöhen. 

Wird sie verdoppelt, reduziert sich der Ripple-Strom in der Regel um die Hälfte. Technisch 

wie wirtschaftlich hat dies allerdings seine Grenzen. Zum einen sind schnell schaltende 

Leistungstransistoren im höheren Spannungsbereich teurer. Aber auch die Schaltverluste in 

der Endstufe nehmen zu, was sich ungünstig auf den Wirkungsgrad und damit auf den Kühlungsaufwand 

auswirkt. Außerdem reagieren nicht alle Motoren positiv auf eine Schaltfrequenzerhöhung. 

Baubedingt kommt es vor, dass eine Erhöhung der Schaltfrequenz nur wenig 

Verbesserungen in den Motorverlusten bringt. Dies ist hauptsächlich der Fall, wenn es sich um 

UMRICHTER MIT DREI-LEVEL-PWM 

Der Frequenzumrichter SD2M mit Drei-Level-Technologie konnte in den wenigen 

Jahren seit seiner Einführung bereits Erfolgsgeschichte schreiben: So hat Sieb & Meyer 

zum Beispiel im Bereich der Hochgeschwindigkeits-Strömungsmaschinen – Turboblower, 

Turbokompressoren und Turbogeneratoren – vielzählige Neukunden für das 

Seriengeschäft gewonnen. Der Frequenzumrichter SD2M wird aber weiterhin auch für 

Anwendungen in Werkzeugmaschinen oder Prüfständen eingesetzt, wo er für Höchstleistung 

bei wenig Platzbedarf, geringen Systemkosten und einem hohen Wirkungsgrad 

sorgt. Die innovative Drei-Level-Technologie des Frequenzumrichters SD2M ist für 

Ausgangsleistungen bis 500 kVA und Drehfeldfrequenzen bis 2 000 Hz konzipiert. Als 

Basis für anwenderspezifische Entwicklungen hat Sieb & Meyer den SD2M leistungsseitig 

nochmals erweitert. So ist es nun möglich, individuelle Kundenlösungen mit 

Motorströmen von bis zu 800 A zu realisieren – wahlweise auf Grundlage einer 

Luft- bzw. Flüssigkeitskühlung. 



Neu bei Sieb & Meyer ist die SD4x-Geräteserie. 2022 wird die komplette 

Leistungspalette der SD4S-Varianten bereitstehen sowie 

der SD4M serienreif sein. Die Geräte unterstützen neue Schnittstellen 

und bieten eine Reihe von zusätzlichen Funktionen. Anwender 

sollen von höheren Drehzahlen und einer deutlich verbesserten 

Performance profitieren. SD4x-Geräte können dank 

eines integrierten Lagereglers jetzt auch eigenständige hochgenaue 

Positionierungen durchführen; Drehzahl- und Stromregler 

bleiben gegenüber der SD2x-Reihe konstant. „Unser Ziel bei diesen 

Geräten ist es, hochdrehende Motoren dynamisch und mit 

noch weniger Verlustleistung anzutreiben“, so Blankenburg. 

„Deshalb unterstützen wir nun auch PWM-Schaltfrequenzen 

von 24 und 32 kHz.“ Für eine noch feinere Modulierung des 

sinusförmigen Signals ist eine Kommutierungswinkel-Steuerung 

nun auch für 32, 48 und 64 kHz integriert. Dadurch ergibt sich 

ein nahezu optimaler Sinus, es treten so gut wie keine harmonischen 

Ströme mehr auf. Die durch die PWM verursachte Verlustleistung 

kann auf einen Bruchteil minimiert werden. 

„Die optimierte Performance, höhere Drehzahlen sowie die 

geringe Motorerwärmung ohne Sinusfilter – das sind die wesentlichen 

Vorteile der neuen SD4x-Produktfamilie“, fasst Blankenburg 

zusammen. „Die Verbesserungen werden es möglich machen, 

die Produktionsqualität bei bestehenden Anwendungen 

zu verbessern und darüber hinaus ganz neue Einsatzbereiche zu 

erschließen.“ Das Fazit: Egal in welcher Generation – mit den 

Frequenzumrichtern von Sieb & Meyer können Anwender der 

Motorerwärmung stets die kühle Schulter zeigen. 

Fotos: Sieb & Meyer 

www.sieb-meyer.de 

DIE IDEE 

Mit einer Kombination aus einer Schaltfrequenzerhöhung 

und der Drei-Level-Technologie, auf der der Frequenzumrichter 

basiert, sollen sich die im Rotor entstehenden Verluste 

um bis zu 90 % senken lassen 

Synchronmotoren handelt, in denen keine Segmentierung der 

Permanentmagnete vorliegt. 

Alternativ besteht die Möglichkeit, die Drei-Level-Technologie 

einzusetzen, auf der z. B. der Frequenzumrichter SD2M basiert. 

Dabei werden die Leistungshalbleiter der Endstufen technologiebedingt 

nur mit der Hälfte der Spannung beaufschlagt, wie sie bei 

der Zwei-Level-Technologie vorkommen. Somit ist es möglich, 

mit Leistungshalbleitern zu arbeiten, die für wesentlich geringere 

Spannungen ausgelegt sind und damit (technologiebedingt) 

auch noch schneller schalten. Das Resultat: In der Endstufe entstehen 

weniger Schaltverluste und die Schaltfrequenz lässt sich 

deutlich erhöhen. Gleichzeitig wird der Motor im Vergleich zur 

Zwei-Level-Technologie nur mit 50 % der Spannungssprünge belastet. 

Allein durch den Einsatz der Drei-Level-Technologie lassen 

sich die im Rotor entstehenden Verluste um ca. 75 % reduzieren. 

Nutzt man nun beides, Drei-Level-Technologie und 

Schaltfrequenzerhöhung, lassen sich die im Rotor entstehenden 

Verluste um bis zu 90 % senken. LC-Filter können dann häufig 

komplett entfallen. 

NEUE GERÄTEGENERATION MIT VIELEN 

NÜTZLICHEN FEATURES 

„Ca. 90 % aller durch den Umrichter 

verursachten Verluste treten im 

Rotor auf und können für den Motor 

schädliche Erwärmung erzeugen. 

Anders ist das bei den Frequenzumrichtern 

von Sieb & Meyer: Spezielle 

Hardwareausprägungen und 

Regelungsverfahren führen bei 

diesen Geräten zu einem geringen 

Anteil an schädlichen Frequenzen im 

Motorstrom. Die Verluste fallen im 

Vergleich zu Wettbewerbsprodukten 

um bis zu 90 % geringer aus; die 

Erwärmung des Motors wird 

entsprechend reduziert.“ 

Rolf Gerhardt, 

Leiter Vertrieb Antriebselektronik, 

Sieb & Meyer AG 


MARKTPLATZ 

INTEGRIERTE DIREKTANTRIEBE JETZT AUCH 

MIT ETHERNET/IP 

Die Direktantriebe 

PSD von 

Halstrup-Walcher 

sind ab sofort 

auch mit Ethernet/IP 

verfügbar. 

Bislang waren die 

Antriebe, in die 

der Hersteller alle 

relevanten 

Teilsysteme zur automatischen Formatverstellung 

integriert hat, mit CANopen, IO-Link, PROFINET und 

EtherCAT lieferbar. Der Wechsel zwischen verschiedenen 

Busschnittstellen ist damit auch bei der PSD-Reihe 

flexibel möglich. Neben Ethernet/IP werden weitere 

Varianten und Optionen angeboten, wie etwa Leistungsdaten 

von 1 bis 8 Nm Nenndrehmoment (zum Teil mit 

Vorsatzgetriebe) bei maximalen Drehzahlen bis zu 

1 000 U/min. Darüber hinaus sind verschiedene Bauformen 

erhältlich, bei denen die Ausrichtung der Anschlüsse 

Winkelgetriebe hinfällig macht. Anwender können 

zwischen Schutzart IP50 und IP65 wählen sowie eine 

Kupplung ersetzende 8 oder 14 mm Hohlwelle nutzen. 

Ihre Nenndrehzahl prädestiniert die Direktantriebe für 

häufige Formatverstellungen in Verpackungsmaschinen, 

Abfüllanlagen und Holzbearbeitungsmaschinen. 

www.halstrup-walcher.de 

KRAFTMESSUNG PER RETROFIT DIREKT 

IMPLEMENTIERT 

Das Unternehmen 

GTM präsentiert ein 

patentiertes Kraftaufnehmerkonzept, 

über das sich 

Sensoren ohne 

weitere konstruktive 

Maßnahmen 

nachträglich integrieren 

lassen. 

Typische Anwendungen sind die Kraftmessung in 

Schlittenführungen von Zerspanungsmaschinen oder 

die Messung von Lasten auf Führungen. Der einseitig 

geschlitzte Zylinder erfasst per Schubspannungs-Prinzip, 

sodass entstehende Kräfte für einen Nennkraftbereich 

von 20 bis 200 kN sowohl in Zug- als auch in 

Druckrichtung gemessen werden können. Der Kraftaufnehmer 

ist mit einer großzügigen Durchführung in der 

Längsachse ausgestattet, um ihn über einer (Gewinde-) 

Stange oder einem Profil zu montieren. Die „Easy-to- 

Integrate“-Lösung wird als Flanschvariante mit Stirnsenkungen 

oder mit Gewindebohrungen auf verschiedenen 

Durchmessern angeboten. Der Kraftaufnehmer ist 

torsionssteif gegenüber einer axialen Verdrehung um 

die Längsachse. Aufgrund der zwangsgeführten Einbaubedingungen 

des Kraftaufnehmers sind Genauigkeiten 

bis 1 % möglich. 

www.gtm-gmbh.com 

AUF FÜNF LEISTUNGSSTUFEN 

BIS 22 KW ERWEITERT 

Nord Drivesystems kündigt eine neue Generation an Schaltschrankumrichtern 

im Booksize-Format an: Nordac Pro 

SK 500P bietet einen erhöhten Funktionsumfang und deckt 

einen Leistungsbereich von 0,25 bis 22 kW ab. Das Spektrum 

wird durch die Leistungsstufen 7,5 und 11 kW in vier Ausstattungsvarianten 

aufgestockt. 15, 18,5 und 22 kW kommen 

nun als Advanced-Ausführung mit Optionsbaugruppen zur 

Schnittstellenerweiterung auf den Markt. Die neuen Baugrößen 

des Nordac Pro SK 500P sind ab Frühjahr 2022 erhältlich. 

Dann deckt die Umrichter-Reihe den Leistungsbereich von 

0,25 bis 22 kW ab. Neu sind die integrierte Multi-Protokoll- 

Ethernet-Schnittstelle, das Multi-Geber-Interface für Mehrachsbetrieb, 

eine USB-Schnittstelle zum spannungsfreien 

Parametrieren und eine verbesserte Motorregelung. Gegenüber 

der Nordac Pro SK 500E-Serie wird zudem die Zahl der 

Gerätevarianten reduziert. Die neuen Umrichter übernehmen 

die Nordac-Parameterstruktur und sind physisch und 

funktionell abwärtskompatibel. 

www.nord.com 

LEISTUNGSSTARKE LEICHTGEWICHTE: 

MEHRSTUFEN-VAKUUMERZEUGER 

Bei der Handhabung 

von Werkstücken 

mittels Vakuumtechnologie 

spielen neben 

hoher Leistung, 

Prozesssicherheit und 

Energieeffizienz auch 

ein geringes Gewicht 

eine große Rolle. Wie 

dieser Spagat gelingt, 

zeigt SMC mit den leichten Mehrstufen-Vakuumerzeugern 

der Serie ZL3/ZL6. Dank einer neuen Düsenkonstruktion mit 

3-Stufen-Diffusor wird der Saugvolumenstrom bei gleichbleibender 

und damit energieeffizienter Druckluftzufuhr 

deutlich erhöht und erreicht ein Maximum von 300 l/min 

(ZL3) und 600 l/min (ZL6), jeweils ANR. Optional kann die 

Serie mit Energiesparfunktion ausgestattet werden – die 

Druckluftversorgung schaltet dann automatisch ab, sobald 

der gewünschte Vakuumwert erreicht wurde. Das Gewicht 

konnte im Vergleich zu vorherigen Modellen um bis zu 44 Prozent 

verringert werden (z. B. ZL3: 390 g vs. bisheriges ZL212: 

700 g). Zudem erreichen Anwender dank einer Einstellnadel 

zur Regulierung des Abblasimpulses unter anderem das 

schonende Lösen empfindlicher Bauteile – für mehr Prozesssicherheit 

und ein präzises Teilhandling bei einer individuell 

abgestimmten Anlage. 

www.smc.de 



TROMMELMOTOREN 

ALLES IN BUTTER 

Butterverpackungsmaschinen für 

Großgebinde der WAL Mess- und 

Regelsysteme GmbH müssen hohen 

Hygieneanforderungen gerecht werden. 

Deshalb setzt der Hersteller bei Antrieben 

für die Zulauf- und Auslaufförderbänder 

auf Trommelmotoren von Rulmeca mit 

hoher IP-Schutzklasse gegen das 

Eindringen von Wasser. 

Andreas Flies ist Sales Manager Unit Handling bei der 

Rulmeca Germany GmbH in Aschersleben 

Das Unternehmen WAL Mess- und Regelsysteme entwickelt 

Systeme zur Automatisierung der Butterherstellung. 

Angefangen hat man mit Lösungen zur Messung 

des Wassergehalts in Butter. Später hinzu kamen automatisierte 

Butterungsmaschinen sowie Verpackungsmaschinen 

für Großgebinde. Letztere sind heute ein Kernprodukt des Unternehmens, 

das weltweit – unter anderem bei irischen und neuseeländischen 

Butterproduzenten – zum Einsatz kommt. Zielkunden 

sind Molkereien und international agierende Butterhersteller, die 

25 kg schwere Großgebinde zur längerfristigen Einlagerung in 

Tiefkühlhäusern sowie zum Weitertransport an lokale Abpackbetriebe 

einsetzen. Diese stellen letztlich die kleinen Butterpäckchen 

her, die Verbraucher im Einzelhandel finden. Auch große 

Lebensmittelproduzenten wie Croissanthersteller zählen zu den 

Abnehmern solcher Gebinde. 

KONSEQUENTE MODULBAUWEISE 

Die Verpackungsmaschine für Großgebinde von WAL ist modular 

ausgelegt, wodurch sie sich an unterschiedlich große Butterungsmaschinen 

anbinden lässt. Die Bandbreite der auf dem Markt im 

Einsatz befindlichen Maschinen reicht von 1 bis 20 t Butter pro 

Stunde. All diese unterschiedlichen Auslegungen lassen sich bedarfsgerecht 

skaliert mit nur einem einzigen Maschinendesign 

bedienen. Bis zu fünf der jeweils maximal vier Tonnen pro Stunde 

verpackenden Füllstationsköpfe können hierzu parallel betrieben 

werden. 

Zweites Merkmal ist die präzise Abfülltechnik. WAL sorgt dafür, 

immer mindestens 25 kg abzupacken und oberhalb dieses Gewichts 

den Mittelwert der Gewichtschwankungen in einem Korridor 

von kleiner fünf Gramm zu halten. Dies entspricht einer Abweichung 

von nur 0,02 %. 

Hohe Qualitätsansprüche stellt WAL auch an alle im Einsatz 

befindlichen Komponenten, die – lebensmittelgerecht – hohe 

Hygieneanforderungen erfüllen müssen. Zudem müssen sie auch 

wassergeschützt sein, da es in Molkereibetrieben üblich ist, die 

Maschinen regelmäßig mit einem Wasserschlauch zu reinigen. 

Bei Antrieben für die Zulauf- und Auslaufförderbänder setzt WAL 

deshalb auf Trommelmotoren mit hoher IP-Schutzklasse gegen 

das Eindringen von Wasser. 



HYGIENE IST OBERSTES GEBOT 

Bei einer Auslegung mit seitlichem Aufsteckgetriebemotor gibt es keine glatten 

Oberflächen, sondern viele Ecken die man nicht gut reinigen kann. Im Laufe der 

Jahre kann sich deshalb Schmutz ansammeln und Schimmel ausbilden. Den 

möchte natürlich niemand in der Lebensmittelproduktion haben, da er ein bakteriologisches 

Risiko darstellt. All das gibt es beim Trommelmotor nicht, weil er 

in die Umlenktrommel integriert ist, die man ohnehin für die Konstruktion benötigt. 

Einzig ein Kabel wird ausgeführt. Ansonsten ist der Motor hermetisch 

geschlossen und bietet hohe Schutzarten – bis hin zu IP66/69plus – um selbst 

intensiven Reinigungsmethoden mit Fettlösern standhalten zu können. Mindestens 

zweimal die Woche gründlich zu reinigen ist bei den zumeist 24/7 betriebenen 

Verpackungsmaschinen Usus. 

Ein weiteres Einsatzfeld für Trommelmotoren hat WAL zudem auch beim 

Handling der Folie gefunden, die in die Pappkartons eingeschlagen wird, bevor 

die Butter in die 25 kg Gebinde gepresst wird. Sie muss von einer Rolle aus der 

Maschine zugeführt und dann in der Länge geschnitten werden, um anschließend 

um den Füllkopf gefaltet und in den Karton gedrückt zu werden. Die Folienvorlage 

vor dem Einzug in die Maschine erfolgt mittels vollflächig gummiertem 

Trommelmotor und einer die Folie wie bei einer alten Schreibmaschine 

einspannend aufliegenden Andruckrolle. 

WENIGER IST MEHR 

Die Trennung des Abrollens der Folie vom Einziehen in die Maschine hat seinen 

Grund. Wäre dies nicht der Fall, müssten die 100 kg schweren Folienrollen sehr 

schnell beschleunigt und wieder gestoppt werden, was massiv leistungsfähigere 

Antriebs- und Bremstechnik erfordern oder mit einfachen Mitteln zu lange dauern 

würde. Deshalb legt der Trommelmotor jeweils ein Stück der Folie vor. Der 

Einzug erfolgt sodann in Bruchteilen einer Sekunde mittels von Servomotoren 

angetriebenen pneumatischen Greifern. Infolge wird die Folie geschnitten und 

dem anschließenden Umwicklungsprozess zugeführt, während der Trommelmotor 

wieder vergleichsweise langsam neue Folie nachlegt. 

Aufgrund der All-in-One Konstruktion des Trommelmotors lässt sich dieser 

leicht reinigen und ist damit HACCP konform auch für CIP (Clean in Place) Prozesse 

geeignet. Außerdem erfüllt der Motor alle Anforderungen an Verordnungen 

wie die EU-Verordnung 2020/45 (10/2011) sowie die Hygienestandards 

FDA, USDA, 3-A und EHEDG. 

SCHUTZKLASSE IP66/69PLUS 

Zum Einsatz kommen bei WAL Edelstahl-Trommelmotoren von Rulmeca, die 

das Unternehmen in der für die Applikation jeweils passgenauen Konfiguration 

liefert: Der 80er Motor für die Abwicklung der Folie hat eine vollflächige NBR- 

Gummierung. Der 113er Motor für die Zu- und Anführung der Kartons hat eine 

Passfeder zur Montage von Aufsteck-Kettenrädern, mit denen die Modulbänder 

des Herstellers Unichains angetrieben werden. Letztere Motorkonfiguration ist 

mit einer Winkelverschraubung ausgestattet, die einen Kabelanschluss im 

90 Grad Winkel ermöglicht, was in dieser Konstruktion die Gefahr eines Kabelbruchs 

reduziert. Kettenräder kommen übrigens immer dann zum Einsatz, 

wenn das Modulband für eine vollflächige Formgummierung zu engmaschig ist. 

Rulmeca-Trommelmotoren haben zudem die Schutzklasse IP66/69plus. Das 

entscheidende Plus bei dieser Schutzklasse ist die Tatsache, dass die Schutzart 

IP66/69 auch im laufenden Betrieb bei gespanntem Gurt getestet wurde, während 

Schutzarten ohne plus bei ausgeschaltetem Motor rein statisch und vor 

allem ohne einseitigen Zug auf die Dichtung erfolgt, wodurch einfache Dichtungen 

durch den Zug weniger dicht sein können. 

Das Unternehmen setzt auf eine einfach gebaute Reibschlussdichtung aus 

PTFE. Im Dichtungsbereich ist der Achszapfen hierfür durch Rollieren oberflächenvergütet 

worden. Bei normalen gedrehten Dichtungen entstehen feine 

Gewinderiefen, durch die Flüssigkeiten bei Rotation wandern können, wie ein 

Tonabnehmer über eine Schallplatte. Dieser Effekt tritt bei den Trommelmotoren 

von Rulmeca nicht auf und macht sie dadurch sicher gegen das Ein- und 

Austreten von Flüssigkeiten und damit hygienischer. 

Fotos: Rulmeca 

www.rulmeca.com 

Bei der Butterverpackungsmaschine kommen 

Trommelmotoren aus Edelstahl mit vollflächiger 

Gummierung zur Folienabwicklung zum Einsatz, 

wodurch die Konstruktion auf die Antriebsrolle 

reduziert wird 

DIE IDEE 

„Da es in Molkereibetrieben üblich 

ist, Maschinen regelmäßig mit 

einem Wasserschlauch zu reinigen, 

muss die Antriebstechnik möglichst 

hohen Schutz bieten. Trommelmotoren 

bieten hierzu eine komplett 

geschlossene All-in-One 

Konstruktion. Zudem können unsere 

IP 66/69plus geschützte Trommelmotoren 

bei Verschmutzung 

Clean-in-Place (CIP) mit Fettlösern 

und Hochdruck erstmals auch bei 

laufendem Betrieb und mit aufgespanntem 

Gurt, der seitlichen 

Druck auf die Dichtung ausübt, 

gereinigt werden.“ 

Detlef Wölbern, Geschäftsführer, 

WAL Mess- und Regelsysteme GmbH 



HYBRIDES LINEARANTRIEBSSYSTEM 

PUNKTGENAUE ZUVERLÄSSIGKEIT 

FÜR CNC-MASCHINEN 

Bend-Tech ist ein im US-Bundesstaat Wisconsin beheimatetes, 

auf CNC-Rohrschneidemaschinen und Biegesysteme 

spezialisiertes Unternehmen. Der Hersteller hat mit Hilfe einer 

Hybrid-Linearantriebstechnologie von Thomson Industries ein 

effizientes und wirtschaftliches Schneid-, Markierungs- und 

Gravursystem für Stahlrohre konzipiert. 

Hans Dahlen ist Product Line Manager Systems bei Thomson Industries, Inc. 



Die plasmabasierten Schneid-, Markierungs- und 

Gravursysteme von Bend-Tech werden vor allem von 

Metallverarbeitungsbetrieben genutzt, um Rohre 

mit hoher Geschwindigkeit und ebensolcher Präzision 

zu schneiden. Auf diese Weise steigern sie ihre Produktionskapazitäten 

und damit letztlich ihre Wirtschaftlichkeit, 

indem sie üblicherweise ausgelagerte Arbeiten im eigenen 

Werk durchführen. 

Der Löwenanteil der Geschäftstätigkeiten von Bend-Tech 

konzentriert sich auf zwei Marktsegmente. Viele der Anwender 

sind Hersteller von individuell gefertigten Handläufen an 

gewerblichen und öffentlichen Gebäuden. Sie profitieren 

vom anhaltenden Bauboom und einem allgemein gestiegenen 

Sicherheitsbedürfnis. Das größte Wachstumspotential 

bilden jedoch Werkstätten, die Fahrzeuge wie Geländebuggys, 

Rennwagen und Jeeps für den Offroad-Motorsport umbauen. 

DER PREIS MUSS STIMMEN 

Das zuerst auf den Markt gebrachte plasmabasierte Schneid-, 

Markierungs- und Gravursystem Dragon A250 konnte den 

Anforderungen der Massenproduktion nicht standhalten. 

Daher konzipierte Bench-Tech mit dem Dragon A400 ein 

größeres System, das praktisch alle Anforderungen bewältigte. 

Allerdings taten sich einige Anwender damit schwer, einen 

rund dreifachen Preis im Vergleich zur Dragon A250 finanziell 

zu rechtfertigen. 

„Wir brauchten ein Produkt, das die Lücke ausfüllte“, 

berichtet TJ Merry, Produktionsleiter bei Bend-Tech. „Wir 

wussten, welches Preissegment wir anvisieren wollten, und 

mussten unsere Herstellungskosten im Prinzip halbieren, 

ohne aber die Produktionsqualität zu gefährden.“ 

EINSPARPOTENTIALE AUFDECKEN 

Die Dragon-Maschinen von Bend-Tech bestehen aus drei 

Hauptkomponenten: einem Grundrahmen, einem Schneidund 

Markierwerkzeugkopf und einem softwaregeregelten 

Betätigungssystem, das die Werkzeugbewegung steuert. 

Nachdem beschlossen wurde, an den neu zu entwickelnden 

Systemen auf einige Funktionen zu verzichten, wurden die 

Einsparmöglichkeiten an den Linearantrieben ins Auge 

gefasst. 

„Thomson hat die Linearsysteme entwickelt, mit denen 

wir die Achssteuerung an unserer A400 realisiert haben. Also 

haben wir dort nach Ideen gefragt, wie wir ein System auf 

Produktionsebene zu einem günstigeren Preis herstellen 

können“, so Merry weiter. „Parallel haben wir auch bei ande- 

01 Die Antriebseinheit integriert einen 

Schrittmotor-Linearantrieb in die 

bisher verwendete Linearachse mit 

Kugelgewindetrieb – die Linearachsen 

bewegen den Plasmaschneidbrenner und die 

Markierungswerkzeuge, die hinter der rechts 

zu sehenden roten Platte angebracht sind 

01 

02 Die CAD/CAM-Software des plasmabasierten 

Schneid-, Markierungs- und 

Gravursystems wird mit Konstruktionsparametern 

vorprogrammiert, die das 

Linearantriebssystem ansteuern und somit die 

Bewegungen der Lineareinheit und deren 

Wiederholgenauigkeit bestimmen 

02 



ren Linearsystem-Anbietern angefragt, aber Thomson hatte die passende 

Lösung für uns.“ 

Diese Lösung umfasste eine kleinere, vereinfachte Ausführung des für 

die Aktorik der A400 konstruierten Systems, jedoch mit einem völlig andersartigen 

Antriebsmechanismus. In einer A400 arbeiten zwei Thomson 

2DB-Lineareinheiten, die in einer Kreuzkonfiguration miteinander verschraubt 

sind, um die A- und Z-Achse zu betätigen. Die eine Einheit positioniert 

den Werkzeugkopf auf der horizontalen Ebene, während die 

andere die Schneid-, Markier- und Gravurwerkzeuge auf einer vertikalen 

Achse auf- und abbewegt. Betätigt werden die Achsen jeweils von einem 

610-mm-Kugelgewindetrieb mit Schrittmotor. Bedingt durch die Länge 

der Spindel sind Stützlager an beiden Enden notwendig, während eine 

spezielle Kopplung die Verbindung mit dem Schrittmotor herstellt. 

VERWENDUNG NUR WENIGER BAUTEILE 

Für die neue Dragon A250 begann Thomson mit einer kürzeren Welle: Ein 

280-mm-Gewindetrieb mit 152-mm-Antrieb machte die Abstützungen an 

beiden Enden überflüssig. Somit konnten die Ingenieure einen Schrittmotor-Linearantrieb 

mit angetriebener Spindel (SMLA) spezifizieren, 

dessen im Motor integrierte Lager die Last tragen. Und da Spindel und 

MLS-Rotor ein und dasselbe Bauteil sind, kann auch die externe Ankopplung 

der Spindel an den Motor entfallen. 

„Die Art und Weise, wie Thomson die Komponenten konstruiert hat, ist 

raffiniert“, sagt Merry. „Sie halten die Kosten im Zaum, indem sie mit 

wenigen Bauteilen auskommen. Die Verwendung eines Motors mit 

integrierter Spindel anstelle eines Kugelgewindetriebs eliminiert die 

Kosten zur Verbindung von Spindel und Motor sowie der zugehörigen 

Stützvorrichtungen.“ 

REDUZIERTE KOSTEN FÜR HOHE 

WIEDERHOLGENAUIGKEIT 

Im Betrieb ist das Betätigungssystem an einem Windows-PC angeschlossen, 

auf dem die CAD/CAM-Software läuft, in der die Konstruktionsparameter 

wie Längen, Biegewinkel, Drehungen und Werkstoffeigenschaften 

für jeden Anwender abgelegt sind. Das Achssteuerungssystem ruft diese 

Informationen ab und führt eine vorprogrammierte Sequenz durch, 

sodass sich das Werkzeug automatisch von Plasmaschneiden auf andere 

Funktionen der Teilebearbeitung umschalten lässt. Sowohl für die A400 

als auch für die A250 müssen alle Schnitte und Markierungen eine Toleranz 

von ±0,25 mm einhalten. 

Positionssensoren, die einen Nullpunkt festlegen und jede Abweichung 

davon erkennen, sorgen für diese hohe Präzision. In der A400 

ragten diese Sensoren seitlich aus der Lineareinheit heraus. Die gesamte 

Verkabelung befand sich in einem handgriffartig geformten Gehäuse aus 

extrudiertem Aluminium, das über die komplette Länge der Einheit verlief. 

Demgegenüber hat Thomson im Design der A250 die gesamte Mimik 

der Endlagenschalter in die Systemelektronik zusammengeführt, eine 

Aufnahmetasche in den Endblock eingearbeitet und eine Gewindebohrung 

vorgesehen, in die sich der Sensor einschrauben lässt. Die Realisierung 

der geforderten Genauigkeit auf diese Weise ohne externe Anbauten 

soll eine weitere Reduzierung der Systemkosten ermöglichen. 

Ein weiterer Faktor der laut Merry „punktgenauen“ Zuverlässigkeit ist 

die vorgespannte Trapezgewindemutter. Die werksseitige Ausrichtung 

der Spindel und der Mutter aus Polymer-Verbundwerkstoff resultiert in 

einem deutlich geringeren Axialspiel verglichen mit dem Original-Gewindetrieb, 

der eine Standard-Spritzgussmutter verwendet. 

Fotos: Thomson 

www.thomsonlinear.com 

DIE IDEE 

„Thomson steht seit Jahrzehnten für 

Innovationen und anwendungstechnisches 

Know-how in der 

Lineartechnik. Unsere vielfältigen 

lineartechnischen Lösungen, die aus 

einem breiten Sortiment an 

Führungs- und Antriebssystemen 

bestehen, lassen sich kosteneffizient 

konfigurieren und bewähren 

sich in rauen Umgebungen, bei 

hohen Geschwindigkeiten und in 

Systemen mit höchster Präzision. 

Dies ermöglicht es uns, unseren 

Kunden ein optimales Verhältnis 

zwischen Leistung, Lebensdauer und 

Betriebskosten für ihre Anwendung 

anzubieten.“ 

Hans Dahlen, Product Line Manager 

Systems, Thomson Industries, Inc 


MARKTPLATZ 

TEMPERATUR UND VIBRATIONEN 

ZEITGLEICH MESSEN 

Der Sensor AiSys VibroTherm von ASC misst 

nicht nur Vibrationen, sondern auch die 

Öltemperatur an Lagern und Getrieben. Das 

smarte System ist kompakter als Einzelsensoren 

und wertet die Messdaten selbst aus. Die 

Sensorlösung eignet sich deshalb für Condition 

Monitoring. Durch die Verbindung von Schwingungs- 

und Temperaturmessung lässt sich ein 

verändertes Lager- oder Getriebeverhalten 

frühzeitig erkennen. Ein Temperatursensor 

alleine würde unter Umständen nicht ausreichen, 

um rechtzeitig vor einem Verschleiß von 

Lagern oder Getrieben zu warnen. Das smarte 

Sensorsystem erfasst deshalb zusätzlich 

Beschleunigungen, anhand derer dann Vibrationen und 

Schwingungen ermittelt werden. 

www.asc-sensors.de 

SOFTWAREGESTÜTZTE ZAHNRADFERTIGUNG 

UND -MESSUNG 

Die KISSsoft-Zahnradauslegungssoftware 

unterstützt die Zusammenarbeit 

und den Datenaustausch 

zwischen Berechnungs-, Fertigungs- 

und Qualitätssicherungsingenieuren. 

So verbindet der 

„Design-Manufacture-Measure“- 

Loop die Zahnradherstellung und 

Messtechniklösungen zu einem 

gesamtheitlichen Prozess. Um die 

Auswirkung von Fertigungsabweichungen 

vorhersagen zu können, wird die gemessene Flankentopographie 

in KISSsoft importiert. Mithilfe der Kontaktanalyse 

lässt sich das Laufverhalten überprüfen, entweder als Zahnradpaar 

oder im Antriebsstrang. Dies erlaubt einen Vergleich 

zwischen Soll- und Ist-Zustand. 

www.kisssoft.com 

STÜLPBAR, VERFORMUNGSRESISTENT UND WIEDERVERWERTBAR 

Die Schutznetze, Netzschutzkappen und -matten von Norelem schützen Komponenten 

mit empfindlichen Oberflächen auch im gestapelten Zustand. Feuchtigkeitsstaus werden 

durch das Zirkulieren von Luft verhindert. Die Schutzkomponenten sind resistent gegen 

Verformung, leicht zu reinigen und bei differierenden Geometrien wiederverwendbar. Die 

in Durchmessern von 7 bis 600 mm als Rollenware lieferbaren, aus Polyethylen gefertigten 

Schutznetze empfehlen sich unter anderem für schwere Wellen mit empfindlicher 

Oberfläche. Sie werden über das Bauteil gestreift, eine Fixierung ist nicht erforderlich. 

Prädestiniert für Komponenten mit spitzem Ende sind Netzschutzkappen aus Polyethylen, 

die in Durchmessern von 8, 10 und 15 mm erhältlich sind. Netzschutzmatten eignen sich 

als Zwischenlage beim Stapeln von Kisten oder Paletten. Sie dienen als Stoßdämpfer, sorgen für eine gleichmäßige Druckverteilung 

und sind als Rollenware oder Zuschnitt verfügbar. Die Temperaturbeständigkeit liegt bei 110 respektive 130 °C. 

www.norelem.de 

IMPRESSUM 

erscheint 2021 im 60. Jahrgang, 

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

REDAKTION 

Redakteure: Miles Meier (mm), Tel.: 06131/992-208, 

E-Mail: m.meier@vfmz.de 

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

Vanessa Weingärtner (wv), Tel.: 06131/992-352, 

E-Mail: v.weingaertner@vfmz.de 

Redaktionsassistenz: 

Melanie Lerch, Tel.: 06131/992-261, 

Petra Weidt, Tel.: 06131/992-371, 

Ulla Winter, Tel.: 06131/992-347, 

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(Redaktionsadresse siehe Verlag) 

GESTALTUNG 

Anette Fröder, Sonja Daniel, Conny Grothe 

SALES 

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

E-Mail: o.jennen@vfmz.de 

Andreas Zepig, Tel.: 06131/992-206, 

E-Mail: a.zepig@vfmz.de 

Anzeigendisposition: Heike Rauschkolb, 

Tel.: 06131/992-241, E-Mail: h.rauschkolb@vfmz.de 

Anzeigenpreisliste Nr. 58: gültig ab 1. Oktober 2021 

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HYBRIDLEITUNGEN 

SICHERE ENERGIE- UND 

DATENÜBERTRAGUNG VEREINT 

Klein, kompakt und schnell sollen Motoren sein. Um Platz zu sparen, setzen immer mehr 

Antriebshersteller auf Hybridtechnologie. Daher hat Igus sein Sortiment an Hybridleitungen 

mit einem Kabel speziell für Motoren von SEW mit der Movilink DDI Schnittstelle ausgebaut. 

Hybridleitungen für die Antriebstechnik zeichnen sich 

dadurch aus, dass sie die Energie- und Datenübertragung 

in einer Leitung kombinieren. Die Folge: Die Anzahl 

der benötigten Leitungen halbiert sich. Im Fall der 

neuen SEW Motoren mit Movilink DDI Schnittstelle verwendet 

der Antriebshersteller für die Datenübertragung der Motorinformationen 

ein Koaxelement. Um die kompakten Motoren auch in 

der Bewegung sicher mit Energie und Daten versorgen zu können, 

hat Igus jetzt eine neue Hybridleitung entwickelt. 

„Die besondere Herausforderung bei Leitungen mit Koaxelementen 

besteht darin, dass sie bei hohen Dynamiken schnell 

störungsanfällig werden. Daher haben wir es uns zur Aufgabe 

gemacht eine langlebige und flexible Leitung zu entwickeln, die 

auch in der Bewegung zuverlässig funktioniert“, so Andreas 

Muckes, Leiter Produktmanagement Chainflex Leitungen bei 

der Igus GmbH. Der Motion Cable Spezialist kann dazu auf seine 

über 20-jährige Expertise im Bereich der Koaxleitungen für 

hochdynamische Anwendungen zurückgreifen. Für die neue 

Hybridleitung CF280.UL.H207.D wurden jetzt vier Energieadern 

mit einer Koaxialader und zwei Steuerpaaren zusammengeführt. 

Mit der Zusammenlegung von zwei Leitungen in eine können 

Anwender 40 % Platz in der Energiekette sparen. Zeitgleich reduziert 

sich das Gewicht, welches vom System angetrieben werden 

muss, wodurch weniger Energie verbraucht wird. Die neue Leitung 

mit PUR-Außenmantel ist einsetzbar für Anwendungen mit 

einem Biegefaktor von bis zu 15 × d und eignet sich daher für unterschiedlichste 

Branchen – von der Werkzeugmaschine, über 

Material Handling bis hin zur Automobilindustrie. 

HYBRIDLEITUNGEN IM TREND 

Mit bereits 28 unterschiedlichen Leitungstypen für Motoren 

von Siemens, Beckhoff, SEW oder auch Bosch Rexroth hat Igus 

ein großes Portfolio an Hybridleitungen für die Energiekette ab 

Lager. Igus verfügt über 28 unterschiedliche Leitungstypen für 

Motoren von Siemens, Beckhoff, SEW oder auch Bosch Rexroth. 

Mit der Erweiterung der CF280 Serie verfolgt Igus den anhaltenden 

Trend der Hybridtechnologie. Das Unternehmen bietet 

zudem seine CF280-Leitungsserie auch mit einem PVC-Außenmantel 

als CF220 an. So sollen sich zusätzlich Kosten im Segment 

der Hybridleitungen senken lassen. Die Chainflex Leitungen 

können konfektioniert oder als Meterware bezogen werden. 

Wie auf all seine Leitungen vergibt auch Igus auf die neue 

SEW Hybridleitung eine Garantie von bis zu 36 Monaten. 

Fotos: Igus 

www.igus.de 


MARKTPLATZ 

ROBUSTE KRAFTPAKETE FÜR SCHWERE LASTEN 

Die elektromechanischen 

Zylinder EMC 

von Bosch Rexroth 

gibt es ab sofort auch 

als hochpräzise, 

kompakte und 

wartungsarme „High 

Power“-Variante 

EMC-HP für Lasten bis 

100 kN. Die neuen 

EMC-HP sind in den 

drei Größen 115, 130 

und 160 sowie in Schutzart IP 54 erhältlich und eignen sich für 

Schwerlastanwendungen mit Hüben bis 1 500 mm: vom 

Pressen, Umformen und Nieten bis Spannen, Positionieren oder 

Testen. Zum Einsatz kommt der Planetengewindetrieb PLSA, 

sodass sich mithilfe einer Tragzahl (Cdyn) bis 189,5 kN Lasten 

auch in komplexen Bewegungsprofilen schnell und energieeffizient 

bewegen lassen – mit Axialkräften bis 100 kN und 

Geschwindigkeiten bis 0,83 m/s. Auch das Engineering geht 

leicht von der Hand: Die Auswahl erfolgt über das eTool 

LinSelect und per anschließender Online-Konfiguration lässt 

sich die maßgeschneiderte EMC-Lösung in kurzer Zeit bestellfertig 

abschließen. Das gewählte System liefert der Hersteller 

vormontiert inklusive Mechanik, Antrieb und Steuerung. 

www.boschrexroth.com 

POSITIONIEREN IM NANOMETERBEREICH 

Ein Positionssystem, 

das sogar im 

Nanometerbereich 

höchste Genauigkeit 

erreicht, bietet NSK 

an. Der Nanopositionierer 

führt Positioniervorgänge 

unter 

dem Sichtfeld eines 

Mikroskops aus. Zu 

den Anwenderbranchen 

gehören neben der Halbleiterfertigung und die 

Biotechnologie auch optische Kommunikationsgeräte 

und mikroelektromechanische Systeme. Es gibt ihn in 

zwei Ausführungen: die M-Serie mit einem kompakten 

Ein-Achsen-Tisch und die CD-Serie mit einem Zwei-Achsen-XY-Tisch. 

Feinpositioniertische bestehen typischerweise 

aus einer Kugelumlaufspindel, einem Schrittmotor 

und einem piezoelektrischen Element. Ihnen mangelt es 

jedoch in der Regel an Steifigkeit, und sie erreichen nicht 

die ultrahohe Auflösung, die bei hohen Geschwindigkeiten 

erforderlich ist. Der Nanopositionierer wiederum 

kann das bieten. Er ermöglicht eine Feinpositionierung 

mit Nanometergenauigkeit und Geschwindigkeiten bis 

72 mm/s. Die Auflösung beträgt 5 nm und die Positioniergenauigkeit 

± 15 nm. 

www.nskeurope.de 

KONTAKTLOSE MAGNETOSTRIKTIVE 

POSITIONSAUFNEHMER 

Nach den 

magnetostriktiven 

Positionssensoren 

mit 

IO-Link 1.1 

ergänzt Gefran 

sein Hyperwave-Produktprogramm 

um 

Sensoren mit 

Profinet- 

Schnittstelle. Die Wegaufnehmerserien WPA-F in 

Profil- und WRA-F in Stabbauform verfügen über 

Real-Time-Ethernet oder synchronisierte Isochronous- 

Real-Time-Übertragungsprotokolle. Die Profinet-Schnittstellen 

gewährleisten die Verfügbarkeit von Prozessdaten 

und Alarmen in Echtzeit – eine Voraussetzung für die 

Integration in Industrie-4.0-Architekturen. Mit einer 

Aktualisierungsrate von 4 kHz erfassen die Sensoren 

zeitgleich Position und Geschwindigkeit von bis zu 16 

unabhängigen Positionsmagneten über einen Messbereich 

von 50 bis 4 000 mm. Zugleich erkennen und 

melden Diagnosefunktionen z. B. Anomalien im Stromversorgungssystem, 

das Überschreiten der zulässigen 

Umgebungs- bzw. Arbeitstemperatur, eine falsche 

Parametrierung bei der Inbetriebnahme oder auch das 

Fehlen eines magnetischen Cursors im Arbeitsbereich. 

www.gefran.de 

FELDBUSTREIBER FÜR EIN- UND 

MEHRACHSSYSTEME 

Oriental 

Motor 

präsentiert 

neue platzsparende 

und 

feldbusfähige 

Treiber für 

Schrittmotoren-Antriebe, 

die eine 

schnelle und 

sichere Datenkommunikation für Positionssteuerungen 

ermöglichen. „Gemein ist diesen Antrieben, dass sie 

alle einen hocheffizienten AZ-Motor als Kernantrieb 

einsetzen, welcher mit einem mechanischen Absolutwertsensor 

ausgestattet ist“, so Gunnar Siebel, Sales 

Planning Department von Oriental Motor. Da AZ- 

Schrittmotoren auch als Antrieb in elektrischen 

Linearführungen, elektrischen Zylindern, Drehtischen, 

Linearaktuatoren, elektrischen Greifern und Zahnstangensystemen 

von Oriental Motor zum Einsatz kommen, 

lässt sich das Antriebssystem in zahlreichen Anwendungen 

nutzen. Für Einzelachssysteme sind Treibervarianten 

für 24/48 VDC und 230 VAC erhältlich, die 

feldbusfähig für PROFINET, EtherCAT und EtherNet/IP 

sind. Zudem bietet das Unternehmen auf EtherCAT-Anbindung 

ausgelegte Multi-Achs-Treiber für bis zu vier 

Achsen an, die in der Variante für 24/48 VDC zu 

beziehen sind. 

www.orientalmotor.de 



ZWEITER TEIL 

RÄNDELVERBINDUNGEN 

ALS ALTERNATIVE 

WELLE-NABE-VERBINDUNGEN 

Die Forderung nach CO 2 -Reduzierung erfordert auch eine Optimierung der 

Antriebselemente. Im Bereich der Welle-Nabe-Verbindungen bietet die Abkehr der 

Trennung von rein reib-, form- und stoffschlüssigen Verbindungen und somit 

Kombination der Übertragungsmechanismen durch hybride Verbindungen Potential 

zur Drehmomentsteigerung und Bauraumoptimierung. Eine solche 

Schlusskombination stellt die schneidend / formend gefügte Rändelverbindung dar. 

Allerdings bedarf es einer individuellen Vorgehensweise bei der Auslegung der 

Verbindung. Dieser Beitrag bietet dazu eine Hilfestellung, indem er eine Methodik 

zur Auslegung anhand der relevanten Einflussgrößen aufzeigt. 

4.2 AUSLEGUNGSGLEICHUNGEN 

In den hier aufgeführten Untersuchungen wurden jeweils analytische 

Ansätze empirisch verifiziert bzw. mit Hilfe von Korrekturfaktoren 

zur Berücksichtigung von Konstruktions- oder Werkstoffparameter 

abgeglichen. 

Die Auslegung erfolgt wie bei formschlüssigen Welle-Nabe- 

Verbindungen (WNV) üblich, gegen die Streckgrenze oder die 

zulässige Flächenpressung. Darüber hinaus wird ein Maximalmoment 

beim Erreichen der Nabenfestigkeit bestimmt. Die 

Streckgrenze oder die zulässige Flächenpressung symbolisieren 

das Auslegungskriterium. Das Erreichen der Nabenfestigkeit 

stellt das Versagenskriterium dar, siehe Bild 05. Die Ansätze nach 

[1], [2] und [5] haben gemein, dass die Schubspannung im Bereich 

des Rändelfußes als versagensursächlich herangezogen 

wird. In Bild 06 (links) ist die beanspruchte Rändelgrundfläche 

A G 

der Nabe bei überstehender Welle dargestellt. Prinzipbedingt 

(überstehende Nabe) kommen bei der Konfiguration von BADER 

[2] die Stirnflächen hinzu, siehe Bild 06 (rechts). MÄNZ [4] berücksichtigt 

zusätzlich die Vorspannung infolge des Fügens sowie 

die Biegebeanspruchung im Rändelfuß. 

Mit Gleichung (1) und Gleichung (2) kann nach BADER [2] das 

Torsionsmoment beim Erreichen der Streckgrenze (M TS 

) und das 

maximale Torsionsmoment (M Tmax 

) berechnet werden. Die Berücksichtigung 

der geometrischen Einflussgrößen erfolgt in Gleichung 

(1) durch die längenabhängigen Korrekturfaktoren K Tl 

; K dl 

und K Ql 

sowie die längenunabhängigen Korrekturfaktoren K h 

; K T 

; 

K d 

und K Q 

. Die Korrekturfaktoren gelten für Verbindungen mit 

dem Nabenwerkstoff S235JR; als Werkstoffkennwert wird die 

Schubstreckgrenze τ S 

verwendet [2]. 

M 

Tmax 

2 

t 

B dnenn t 

lKTl Kdl KQl KT Kd K 

 

Q 

2 

 

Kh 

 

 

(1) 

2 

S 

Im Unterschied zur Gleichung (1) wird bei der Ermittlung des 

maximalen Torsionsmomentes nach Gleichung (2) die Schubbruchgrenze 

τ B 

anstatt der Schubstreckgrenze τ S 

als Grenzkriterium 

angewendet. Die für diese beiden Ansätze notwendigen Korrekturfaktoren 

wurden anhand der Stahl-Stahl-Versuche ermittelt, 

siehe hierzu [2]. Sie gelten im engsten Sinn nur für die untersuchten 

Abmessungen und die verwendete Geometrie der 

Stahl-Stahl-Verbindungen. Beim Erreichen des maximalen Torsionsmomentes 

werden die Rändel in der Nabe abgeschert, siehe 

Bild 05. 

M 

Tmax 

2 

t 

B dnenn t 

lKTl Kdl KQl KT Kd K 

 

Q 

2 

 

Kh 

 

 

(2) 

2 

S 

Die von LÄTZER in [1] abgeleiteten Gleichungen (3) und (5) 

verfolgen eine ähnliche Strategie. Das Auslegungskriterium T pF 

, 

bei dem keine makroskopischen Verformungen der Verbindung 

auftreten, wird in Anlehnung an die formschlüssige Kerbzahnverbindung 

mit Gleichung (3) berechnet und beruht auf der zulässigen 

Flächenpressung. 

(3) 



Die zulässige Flächenpressung 

in der formend oder 

schneidend gefügten Verbindung ist eine Funktion der Fließspannung 

des Nabenwerkstoffs 

und berechnet sich mit 

Gleichung (4) zu: 

(4) 

Die Ermittlung des maximal übertragbaren Torsionsmomentes 

T τS 

beruht auf dem Versagenskriterium τ S 

. Das maximal übertragbare 

Torsionsmoment wird in Anlehnung an die Kerbzahnverbindung 

mit Gleichung (5) berechnet. Die kritische Schubspannung 

ist die werkstofftechnische Größe für die Rändelverbindung 

und wird gemäß der Schubspannungshypothese 

nach TRESCA mit Gleichung (6) ermittelt. Die hier vorgestellten 

Gleichungen besitzen Gültigkeit für Aluminium-Knetlegierungen 

der 6000er Serie. Darüber hinaus kann es aufgrund der Festigkeit 

und Verformungsfähigkeit zu Abweichungen kommen, siehe 

hierzu [1]. 

(7) 

(8) 

(9) 

(10) 

(11) 

LEIDICH et. al. [5] modifizieren die von LÄTZER in [1] abgeleiteten 

Gleichungen um den Bereich der dünnwandigen Naben sowie 

für Verbindungen mit gerändelter Nabe (Innenrändel). Die 

Unterscheidung in Auslegungskriterium T pF 

und Versagenskrite- 

(5) 

05 Charakteristische Torsionsmoment-Verdrehwinkel-Kurve 

100Cr6 gehärtet – EN AW-6082-T6 nach [1] 

(6) 

Die von MÄNZ in [4] angegebenen Gleichungen orientieren sich 

an der Tragfähigkeitsberechnung von Zahn- und Keilwellen-Verbindungen. 

Eine explizite und einfach handhabbare Gleichung 

für das maximal übertragbare Torsionsmoment existiert nicht. 

Stattdessen wird bei Vorgabe eines Torsionsmomentes die auftretende 

Vergleichsspannung im Zahnfuß der Nabe berechnet, Gleichung 

(7). Die dabei erforderlichen örtlichen Spannungen (Umfangsspannung 

σ ϕ 

, Radialspannung σ r 

, Torsionsspannung τ t 

und 

Schubspannung τ s 

) werden mit Hilfe der Nennspannungen und 

der Formzahlen ermittelt. Durch Berücksichtigung der Eigenspannungen 

und der Vorspannung wird dem formenden Fügevorgang 

Rechnung getragen. Die analytischen Gleichungen wurden 

anhand von Stahl-Stahl- (18CrNiMo7-6 - C45) und Stahl-Aluminium-Versuchen 

(18CrNiMo7-6 - EN AW-5083) validiert. 

06 Beanspruchte Rändelgrundfläche A G 

und Kontaktfläche für das Auslegungskriterium A PF 

bei überstehender Welle (links); beanspruchte 

Rändelgrundfläche A G 

, Kontaktfläche für das Auslegungskriterium A PF 

und Rändelstirnflächen A S 

bei überstehender Nabe (rechts) 



07 Guideline zur Dimensionierung einer Rändelverbindung nach [16] 

Start 

Geometrie 

Rändelprofil 

Fügevorgang 

Tribologie 

Werkstoff 

Belastung 

Sekundäre Belastung 

Definition der 

Anforderungen und 

Rahmenbedingungen 

Grundsätzliche 

Eignung gegeben? 

nein 

Ende – 

Verbindungstyp ungeeignet – 

eventuell PV, ZWV oder PFV 

Geometrie 

Rändelprofil 

Fügevorgang 

Tribologie 

Werkstoff 

Optimierung 

ja 

Analytisch-Empirisches 

Berechnungsmodell 

Iteration der Parameter 

im Gültigkeitsbereich 

Experimentelle 

Verifikation erforderlich 

nein 

Ende – 

Verbindung analytisch 

ausgelegt 

Iteration zum Wechsel in 

den Gültigkeitsbereich 

ja 

ja 

Quantifizierung der 

Startwerte 

ja 

Verifikation 

durch Extrapolation 

möglich? 

nein 

Parameter im 

Gültigkeitsbereich 

ja 


Verifikations- und 

Versagenskriterien 

nein 

Modifikation 

relevanter Parameter 

möglich? 


Prüfdurchführung 

nein 

nein 

Prüfdurchführung 

„Blinder Fleck“ - Parameter 

außerhalb des 

Gültigkeitsbereichs 

Klärung zur Eignung 

bestehender Methoden 

und Modelle 

Verifikations- und 

Versagenskriterien erfüllt 

Entwicklungsaufwand 

zur Erforschung des „Blinden 

Flecks“ verhältnismäßig? 

nein 

ja 

Planung der 

Versuchsdurchführung 

zur Erweiterung des 

Gültigkeitsbereiches 

ja 

Ende – 

Verbindung analytisch 

und experimentell ausgelegt 

Ende – 

Verbindungstyp ungeeignet – 

eventuell PV, ZWV oder PFV 



rium T τS 

wird nicht weitergeführt. Stattdessen werden die Gleichungen 

für das maximale Torsionsmoment angegeben. Die Einflüsse 

des Durchmesserverhältnisses des Außenteils Q A 

sowie des 

Fasenwinkels ϕ werden mit dem Korrekturfaktor K T 

beschrieben. 

Gleichung (12) zeigt die modifizierte Berechnungsgleichung für 

das maximal übertragbare Torsionsmoment – T τS 

für gerändelte 

Wellen (Außenrändel). 

(12) 

(13) 

4.3 NUMERISCH UND VERSUCHSTECHNISCH 

ERFASSTE PARAMETER- 

UND ANWENDUNGSBEREICHE 

Die von SCHERZER [9] veröffentlichten Ergebnisse beschäftigen 

sich mit dem Presta-Verfahren, einem mehrstufigen Prozess zur 

Herstellung gebauter Nockenwellen, vergleiche auch [13] und 

[14]. Um das komplette Presta-Verfahren numerisch abbilden zu 

können, wurde zunächst von SCHERZER ein vorhandenes phänomenologisches 

Materialmodell der finiten Dehnungsviskoplastizität 

weiterentwickelt. Damit lassen sich die Deformationshistorie 

sowie die Eigenspannungen aus dem Rollierprozess in 

den Fügeprozess übertragen. Anschließend fügte SCHERZER 

drei numerische Modelle (FE-Modell der Aufweitung der Welle 

durch Rollieren, FE-Modell des Fügens der Verbindung und Simulation 

der Belastung der Verbindung) zu einer Sequenz zusammen. 

Ziel der Untersuchungen war es u. a., das Presta-Verfahren 

numerisch abzubilden und zukünftig das Material der Welle, von 

aktuell Stahl, beispielsweise durch Aluminium zu ersetzen. Die 

Anwendung der Methode erfolgte mit einer Aluminium-Stahl- 

Verbindung. Die Ergebnisse hinsichtlich der Profilausformung 

und der Fügekraft zeigen bereits die Vorteile der durchgängigen 

Simulation und lassen Raum zur gezielten geometrischen Optimierung. 

MÖRZ et. al. untersucht in [6], [7] und [10] den Einfluss der 

Rändelherstellung auf die Übertragungsfähigkeit. Neben den 

drei Verfahren Rändelfräsen, Profilwalzen und Wälzfräsen modifiziert 

er auch die nach [15] genormte Geometrie. Die Rändel 

werden dabei am Kopfkreis um ca. 1/3 der Rändelhöhe abgetragen 

und der Zahnfuß wird mit einem definierten Radius zur 

Fußausrundung versehen. Die Geometrie orientiert somit näher 

an den klassischen ZWV und an den von BADER in [8] untersuchten 

Verbindungen sowie dem Vorschlag von LÄTZER zur 

stetigen Kontur [1]. 

5 EMPFEHLUNG FÜR DIE ANWENDUNG 

Die unterschiedlichen Untersuchungsbereiche lassen zwar nur 

bedingt einen direkten Vergleich der verschiedenen Ergebnisse 

zu, ermöglichen aber Empfehlungen zur Wahl der relevanten Parameter 

und einer festigkeitsgerechten Nabengeometrie. 

Die Auswahl der Verbindung erfolgt idealerweise anhand der 

charakterisierenden Einflussgrößen: Geometrie, Rändelprofil, 

Werkstoff, Fügevorgang, Belastung, sekundäre Belastung und Tribologie, 

vergleiche hierzu auch Bild 03 in Ausgabe 11/2021. In 

Anlehnung an [16] zeigt Bild 07 eine Guideline mit den wesentlichen 

Schritten von der Definition der Anforderungen über eine 

rein analytische Auslegung bis hin zu einer versuchsgestützten 

Absicherung. An zwei Meilensteinen ist dabei eine Entscheidung 

zu treffen, ob eine weitere Bearbeitung zielführend erscheint 

oder eine andere Verbindung wie beispielsweise eine Pressverband 

(PV), Zahnwellenverbindung (ZWV) oder Passfederverbindung 

(PFV) zu wählen ist. Die Iterationsschleifen dienen zur Optimierung 

und Anpassung der Verbindung. 

Sofern eine Möglichkeit zur numerischen Simulation gegeben 

ist, kann der nach Bild 07 gezeigte Weg abgekürzt werden. LEI- 

DICH et. al. gibt in [5] ebenfalls eine ausführliche Beschreibung 

zur numerischen Simulation der Rändelverbindung an. Ebenso 

sind an dieser Stelle die Materialmodellierung und Simulationsmodelle 

von SCHERZER [9] zu nennen. 

GEOMETRIE 

Die Auswahl des Fasenwinkels ϕ erfolgt in Abhängigkeit des Fügevorgangs 

(Formen 5° ≤ ϕ ≤ 15°, Schneiden ϕ > 60°) und der Belastung 

im Betrieb, siehe auch Einflussgröße Fügevorgang und 

Belastung. Die Länge der Fuge l F 

sollte bei reiner Torsionsmomentbelastung 

l F 

≈ 0,5 D F 

betragen. Größere Längen können, außer 

bei im Vergleich zur Welle äußerst niederfesten Naben, nicht 

ausgenutzt werden, da die Festigkeit der Welle die limitierende 

Größe darstellt. Aus Erfahrung der Autoren wird bei Umlaufbiegung 

zur Abstützung größerer Längen wie bei allen WNV l F 

= 1,0 

D F 

empfohlen. Ein geometrisches Übermaß von mehr als U geo 

= 

2/3t ist nicht erforderlich; der Gewinn an übertragbarem Torsionsmoment 

ist vernachlässigbar und die Fügekräfte steigen in 

diesem Bereich weiterhin an. Das Durchmesserverhältnis der 

Nabe Q A 

sollte im Bereich 0,5 ≤ Q A 

< 0,8 gewählt werden. Erst ab 

Q A 

> 0,63 wirkt die Nabenwandstärke festigkeitsminimierend, ermöglicht 

jedoch noch immer sehr tragfähige Verbindungen [17]. 

RÄNDELPROFIL 

Für die Übertragung von Torsionsmomenten eignet sich die nach 

[15] genormte Rändelform RAA. Anhand des Wellendurchmessers 

wird nach [15] die Rändelteilung festgelegt. Im ursprünglichen 

Sinne sind diese jedoch nicht für den Einsatz als WNV vorgesehen. 

Daher wird für Durchmesser 10 mm < D F 

≤ 20 mm eine Teilung 

von t = 0,8 mm und für 20 mm < D F 

< 45 mm eine Teilung von 

t = 1,0 mm empfohlen. Eine Rändelteilung von t < 0,8 mm ist nicht 

empfehlenswert. Mit sinkender Teilung steigt beim Rändelfräsen 

die Spangröße im Verhältnis zur Zahngröße; diese bleibt absolut 

etwa konstant. Werden die Späne eingewalzt (Rändelformen und 

-fräsen), erzeugen sie entsprechend ihrer relativen Größe starke 

geometrische Fehler. Auch der Spanabfluss kann sich speziell 

beim Rändelfräsen bei kleinen Teilungen ungünstig gestalten. 

Beide Effekte beeinflussen die Qualität der Zahnkontur negativ 

[18]. Mit steigendem Wellendurchmesser dürfte die Nutzung von 

größeren Rändelteilungen bezüglich Tragfähigkeit (Sicherheit gegen 

Nabenzahnbruch und aufweitungsbedingtes Durchrutschen) 

zielführend sein. Dies ist analog zu den durchmesserabhängigen 

Moduln von Zahnwellen [19] zu sehen. Nach [10] sollten die Rändel 

am Kopfkreis um ca. 1/3 der Rändelhöhe abgetragen und der 

Zahnfuß mit einem definierten Radius zur Fußausrundung versehen 

werden. Obwohl sich dadurch die Fügekräfte erhöhen, können 

bei der statischen und dynamischen Torsionsmomentübertragung 

höhere Momente übertragen werden. Für das Herstellungsverfahren 

der gerändelten Wellen (Naben) wird stückzahlabhängig 

folgendes empfohlen: Rändelfräsen bei einer Kleinserie 

[1], [2], [10] und rekursives Axialformen [1] oder das in [10] untersuchte 

Wälzfräsen beziehungsweise Profilwalzen bei einer Großserie. 

Dabei ist die maximal zulässige Zugfestigkeit des zu rändelnden 

Werkstoffes von R m 

= 900 N/mm² [20] zu berücksichtigen. 

Gegebenenfalls ist die Rändelung im weichen Zustand anzufertigen 

und eine Wärmebehandlung zur Erzielung der gewünschten 

Wellenfestigkeit anschließend durchzuführen. 

WERKSTOFF 

Für die gerändelte Welle muss sichergestellt werden, dass diese 

eine ausreichende Festigkeit und Härte zum Fügen und zur Torsi- 



Tabelle: Startwerte für die Auslegung einer 

Rändelverbindung mit RAA-Rändel 

Rändelverbindung 

RPV ϕ = 15° 

l F 

/D F 

= 0,5 

0,8 ≥ Q A 

≥ 0,5 

RSV ϕ = 90° 

l F 

/D F 

= 0,5 

0,8 ≥ Q A 

≥ 0,5 

t = 0,8 mm 

(10 mm < D F 

≤ 20 mm ) 

t = 1,0 mm 

(20 mm < D F 

< 45 mm) 

U geo 

= 2/3*t 

Stahl-Stahl ≈ 

3:1 

Stahl-Aluminium 

≈ 2:1 

Stahl-Messing 

≈ 1,5:1 

Geometrie Rändelung Werkstofffestigkeit 

Belastung 

Fax ≠ 0, 

Mt ≠ 0, 

Mb = 0 

Fax = 0, 

Mt ≠ 0, 

Mb = 0 

onsmomentübertragung besitzt. Die Untersuchungen zeigen, 

dass für eine Stahl-Stahl-Paarung idealerweise ein Härteunterschied 

von Welle:Nabe ≈ 3:1, für eine Stahl-Aluminium-Paarung 

von ≈ 2:1 und für eine Stahl-Messing-Paarung von ≈ 1,5:1 vorliegen 

muss. 

FÜGEVORGANG 

Für die gesicherte Montage einer Rändelverbindung ist eine Fügevorrichtung 

zweckmäßig. Auf diese Weise kann die Konzentrizität, 

Koaxialität und Rechtwinkligkeit der Verbindung verbessert 

werden. Die Wahl des Fügevorganges (Formen oder Schneiden) 

ist von folgenden Parametern abhängig: Übertragung axialer 

Kräfte – ja/nein, Torsionsmomentübertragung – statisch/dynamisch, 

Einpresskräfte, Nabenaufweitung – zulässig ja/nein, Spanbildung 

beim Fügen – zulässig ja/nein, Zentrierung und Bauraum, 

siehe hierzu auch die Tabelle. 

BELASTUNG 

Sind hauptsächlich axiale Kräfte zu übertragen, ist eine formend 

gefügte RPV mit einem Fasenwinkel von 5°≤ ϕ ≤15° zu verwenden. 

Diese Verbindung weist im Mittel eine relative Festigkeit von 

R F 

= 0,75 auf. Die relative Festigkeit R F 

ist das Verhältnis von maximaler 

Lösekraft zu maximaler Fügekraft [1]. Liegt eine Anwendung 

mit reiner Torsionsmomentübertragung vor, so sind die Kriterien 

des Fügevorganges einzubeziehen. Analog zum Füge- und 

zum Löseverhalten zeigt sich aber auch bei der Torsionsmomentübertragung 

der positive Einfluss des Fasenwinkels auf das übertragbare 

Torsionsmoment, [1], [4] und [5]. So können beispielsweise 

formend gefügte Stahl-Aluminium-RPV ein um bis zu 40 % 

größeres statisches Torsionsmoment als vergleichbare schneidend 

gefügte RPV übertragen [1]. 

SEKUNDÄRE BELASTUNG 

Wie die Untersuchungen in [1] und [4] zeigen, muss die Wärmedehnung 

im Temperaturfeld von -30°C°< ϑ 60° bildet 

sich ein vorwiegend schneidender Fügevorgang aus – RSV. Anschließend 

werden die unterschiedlichen Berechnungsalgorithmen 

für das übertragbare Torsionsmoment vorgestellt und ein 

Überblick zu numerisch und versuchstechnisch erfassten Parametern 

gegeben. Ergänzend wird eine erweiterte Guideline zur 

Dimensionierung vorgestellt. Die Guideline sieht die Möglichkeit 

einer rein analytischen und einer analytisch/experimentellen 

Auslegung vor. 

Darüber hinaus werden den Anwender*innen Handlungsempfehlungen 

für die Auswahl charakterisierender Einflussgrößen 

Geometrie, Rändelprofil, Werkstoff, Fügevorgang, Belastung, sekundäre 

Belastung und Tribologie in kompakter und übersichtlicher 

Form gegeben. Schließlich sind Startwerte für die Auslegung 

einer RPV und einer RSV in tabellarischer Form aufgeführt. 

Handlungsempfehlungen und Startwerte erlauben eine zielgerichtete 

und effiziente Auswahl und Auslegung einer RPV beziehungsweise 

RSV bei der Anzahl und Umfang der Iterationsschritte 

im Auslegungsprozess minimiert werden. 

Teil 1 wurde veröffentlicht in antriebstechnik 11/2021 

DIE AUTOREN 

Dr.-Ing. M. Lätzer, 

Abteilungsleiter Entwicklung 

Elektroseilzüge, 

ABUS Kransysteme GmbH, 

Gummersbach 

Dipl.-Ing. Dr. techn. M. Bader, 

Institut für Maschinen elemente 

und Entwicklungsmethodik, 

TU Graz 



Literaturverzeichnis: 

[1] Lätzer, M.: Füge- und Übertragungsverhalten torsionsbelasteter Stahl-Aluminium-Rändelpressverbindungen. 

Dissertation, TU Chemnitz, Universitätsverlag 

Chemnitz, 2016 

[2] Bader, M.: Das Übertragungsverhalten von Pressverbänden und die daraus 

abgelei-tete Optimierung einer formschlüssigen Welle-Nabe-Verbindung., 

Dissertation, TU Graz, 2009 

[3] Dietz, P.: Die Berechnung von Zahn- und Keilwellenverbindungen, Selbstverlag 

des Verfassers, Büttelborn, 1978 

[4] Mänz, T.: Auslegung von Pressverbindungen mit gerändelter Welle. Dissertation, 

TU Clausthal, 2017 

[5] Leidich, E.; Awiszus, B.; Suchy, L.; Gerstmann, T.: Werkstoffunabhängige 

Dimensionierung von Rändelpressverbänden beliebiger Gestalt. Deutsche 

Forschungsgemeinschaft, DFG Abschlussbericht, 2017 

[6] Mörz, F., Schäfer, G.: Einflüsse auf den Fügevorgang von Rändelpressverbindungen 

Mitteilungen aus dem Institut für Maschinenwesen der Technischen 

Universität Clausthal Nr. 44, 2019 

[7] Mörz, F., Schäfer, G.: Experimentelle Ermittlung der Nabenaufweitung an 

torsionsbelasteten Rändelpressverbindungen. Mitteilungen aus dem Institut für 

Maschinenwesen der Technischen Universität Clausthal Nr. 45, 2020 

[8] Bader, M.: Selbstspanende und -formende Welle-Nabe-Verbindungen 

Ausführungen, Eigenschaften und Einflussgrößen, 6. VDI-Fachtagung Welle-Nabe-Verbindungen 

VDI-Berichte 2238, 2014 

[9] Scherzer, R.: Modellierung und mehrstufige Simulation der Herstellung 

plastisch gefügter Welle-Nabe-Verbindungen. Dissertation, TU Chemnitz, 2019 

[10] Mörz F., Schäfer, G.: Fertigungseinfluss auf das Füge und Übertragungsverhalten 

von Rändelpressverbindungen. Mitteilungen aus dem Institut für 

Maschinenwesen der Technischen Universität Clausthal Nr. 45, 2020 

[11] Suchý, L., Leidich, A., Gerstmann, T., Awiszus, B.: Influence of Hub 

Parameters on Joining Forces and Torque Transmission Output of Plastically-Joined 

Shaft-Hub-Connections with a Knurled Contact Surface. Machines, Special 

Issue. - MDPI. - 6. 2018, 2, 16 

[12] Coban, H.; De Silva, A.K.M.; Harrison, D.K.: Mill-knurling as an alternative 

to laser welding for automotive drivetrain assembly. In: CIRP Annals – Manufacturing 

Technology, Nr. 58, S. 41–44, 2009 

[13] Meusburger, P.; Weisshorn, H.; Geiger, R.: Gebaute Nockenwelle für 

Nutzfahrzeuge. In: ThyssenKrupp techforum Juli, S. 54–59, 2005 

[14] Lengwiller, A.: Fehlerfortpflanzung, Simulation und Optimierung von 

Prozessketten anhand der gebauten Nockenwelle. In: Fortschritt-Berichte der VDI 

Zeitschriften Reihe 2, Nr. 682, 2011 

[15] N.N.: DIN 82 Rändel. Deutsche Norm 1973 

[16] Bader, M.: Gestaltung und Dimensionierung selbstschneidender und 

-formender Welle-Nabe-Verbindungen. 7. VDI-Fachtagung Welle-Nabe-Verbindungen, 

VDI-Berichte 2287, 2016 

[17] Bader, M.: Untersuchungen von Rändel-Welle-Nabe-Verbindungen mit am 

Praxiseinsatz orientierten Randbedingungen. 5. VDI-Fachtagung Welle-Nabe- 

Verbindungen VDI -Berichte 2176, 2012 

[18] Bader, M.: Der versuchsgestützte technische Entwicklungsprozess. Habilitation 

TU Graz, 2014 

[19] N.N.: DIN 5480-1 Passverzahnungen mit Evolventenflanken und Bezugsdurchmesser 

–Teil 1: Grundlagen. März 2006 

[20] N.N.: QUICK Bedienungsanleitung A1 & A2 Rändelwerkzeuge. 04/2014 1. 

Auflage 

Formelzeichen 

Kurzzeichen 

Einheit 

Bedeutung 

A G 

mm² Rändelgrundfläche (LÄTZER) 

A PF 

mm² Kontaktfläche für das Auslegungskriterium (LÄTZER) 

A S 

mm² Stirnfläche bei Nabenüberstand 

d nenn 

mm Rändelnenndurchmesser (BADER) 

D aA 

mm Außendurchmesser des Außenteils (Nabe) 

D aI 

mm Außendurchmesser des Innenteils (Welle) 

D iA 

mm Innendurchmesser des Außenteils (Nabe) 

D F 

mm Durchmesser der Fuge (Nennmaß) Außendurchmesser 

des Innenteils (Welle) 

D W 

mm Wirkdurchmesser (LÄTZER) 

F ax 

N Axialkraft 

h R 

mm Rändelhöhe (Welle) 

N/mm 2 

K d 

- Durchmesserfaktor (BADER) 

Fließkurve der Rändelpressverbindung (LÄTZER), (LEIDICH) 

K dl 

- längenabhängiger Durchmesserfaktor (BADER) 

K h 

- Zahnhöhenfaktor (BADER) 

K Q 

- Nabendickenfaktor (BADER) 

K Ql 

- längenabhängiger Nabendickenfaktor (BADER) 

K t,b 

- Formzahl bei Biegung (MÄNZ) 

K t,s 

- Formzahl bei Querkraftschub (MÄNZ) 

K t,t 

- Formzahl bei Torsion (MÄNZ) 

K t,ϕ 

- Formzahl bei Umfangsspannung (MÄNZ) 

K T 

- Teilungsfaktor (BADER), Korrekturfaktor (LEIDICH) 

K Tl 

- längenabhängiger Teilungsfaktor (BADER) 

l mm Länge der Nabe (BADER) 

l F 

mm Länge der Fuge (LÄTZER), (LEIDICH) 

M b 

Nm Biegemoment 

M t 

Nm Torsionsmoment 

M Tmax 

Nm übertragbares Maximalmoment (BADER) 

M TS 

Nm Torsionsmoment bei Erreichen der Streckgrenze (BADER) 

p F 

N/mm² zulässige Flächenpressung 

N/mm² zulässige Flächenpressung der Rändelpressverbindung 

(LÄTZER), (LEIDICH) 

Q A 

- Durchmesserverhältnis des Außenteils (Nabe) 

R F 

- relative (axiale) Festigkeit (LÄTZER) 

R m 

N/mm² Zugfestigkeit 

S - Sicherheitsfaktor (BADER) 

t mm Rändelteilung 

T Nm Torsionsmoment 

T pF 

Nm übertragbares Torsionsmoment (Auslegungskriterium) 


T τS 

Nm maximal übertragbares Torsionsmoment (Versagenskriterium) 


U geo 

mm geometrisches Übermaß (LÄTZER), (LEIDICH) 

Griechische Kurzzeichen 

α ° Profilöffnungswinkel 

ϑ °C Temperatur 

σ*b N/mm² Vor- und Eigenspannungen in Richtung der Biegespannung 

(MÄNZ) 

σ b,nenn 

N/mm² Nennbiegespannung (MÄNZ) 

σ r 

N/mm² Radialspannung (Mänz) 

σ v,GEH 

N/mm² Vergleichsspannung nach GEH (MÄNZ) 

σ ϕ 

N/mm² Umfangsspannung (MÄNZ) 

σ*ϕ N/mm² Vor- und Eigenspannungen in Richtung der Umfangsspannung 

(MÄNZ) 

σ ϕ,nenn 

N/mm² Nennumfangsspannung (MÄNZ) 

τ B 

N/mm² Schubbruchgrenze (BADER) 

τ S 

N/mm² Schubspannung, kritische Schubspannung, Schubstreckgrenze 

τ S ,nenn 

N/mm² Nennschubspannung infolge einer Querkraft (MÄNZ) 

N/mm² kritische Schubspannung der Rändelpressverbindung 


τ t 

N/mm² Torsionsspannung (MÄNZ) 

τ t ,nenn 

N/mm² Nennschubspannung infolge eines Drehmomentes (MÄNZ) 

ϕ ° Fasenwinkel der Welle 

φ T 

° Verdrehwinkel 


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