| Vorwort | 8 |
| Inhaltsverzeichnis | 10 |
| 1 Einleitung | 18 |
| 1.1 Historie | 18 |
| 1.2 Antriebstechnik heute | 21 |
| 1.2.1 Elektrische Antriebstechnik | 21 |
| 1.2.2 Hydraulische Antriebe | 24 |
| 1.2.3 Pneumatische Antriebe | 25 |
| 1.2.4 Resümee zur Antriebsauslegung | 25 |
| 2Antriebssystem | 27 |
| 2.1 Definition | 27 |
| 2.2 Aufgaben | 29 |
| 2.3 Arbeitsmaschinen | 30 |
| 2.4 Bewegungsgleichungen | 31 |
| 2.4.1 Kenngrößen des Bewegungsablaufes | 31 |
| 2.4.2 Kräfte, Momente und Leistung | 32 |
| 2.4.3 Beschleunigungskräfte und -momente | 33 |
| 2.4.4 Anlaufzeit | 34 |
| 3Antriebe | 36 |
| 3.1 Elektrische Antriebe | 36 |
| 3.1.1 Gleichstrommotor | 41 |
| 3.1.1.1 Übersicht | 41 |
| 3.1.1.2 Gleichstrommaschine | 42 |
| 3.1.1.3 Arbeitsprinzip und Aufbau | 43 |
| 3.1.1.4 Vorteile des Motors | 44 |
| 3.1.1.5 Betriebskennlinien | 44 |
| 3.1.1.6 Kleinantriebe | 46 |
| 3.1.2 Synchronmotor | 47 |
| 3.1.2.1 Übersicht | 47 |
| 3.1.2.2 Aufbau und Funktionsweise | 48 |
| 3.1.2.3 Betriebsverhalten | 49 |
| 3.1.2.4 Bürstenlose Gleichstrommaschine | 52 |
| 3.1.3 Asynchronmotor | 53 |
| 3.1.3.1 Übersicht | 53 |
| 3.1.3.2 Aufbau und Funktionsweise | 54 |
| 3.1.3.3 Einphasen-Asynchronmaschine | 58 |
| 3.1.4 Schrittmotor | 58 |
| 3.1.4.1 Übersicht | 58 |
| 3.1.4.2 Ausführungen | 59 |
| 3.1.4.3 Betriebsarten | 61 |
| 3.1.4.4 Betriebskennlinien | 62 |
| 3.1.5 Direktantriebe | 63 |
| 3.1.5.1 Übersicht | 63 |
| 3.1.5.2 Drehende Direktantriebe | 64 |
| 3.1.5.3 Direkte Linearantriebe | 65 |
| 3.1.5.4 Direktantriebe für sehr kleine Wege | 69 |
| 3.2 Pneumatische Antriebe | 70 |
| 3.2.1 Übersicht | 70 |
| 3.2.1.1 Vorteile von pneumatischen Antrieben | 72 |
| 3.2.1.2 Nachteile von pneumatischen Antrieben | 73 |
| 3.2.1.3 Drucklufterzeugung, Verteilung und Aufbereitung | 74 |
| 3.2.1.4 Ventile und Ventilinseln | 74 |
| 3.2.1.5 Sensorik | 75 |
| 3.2.2 Pneumatische Rotationsantriebe | 76 |
| 3.2.3 Schwenkantrieb | 77 |
| 3.2.4 Zylinderantrieb | 78 |
| 3.2.5 Pneumatischer Muskel | 80 |
| 3.2.6 Bewegungssteuerung von pneumatischen Antrieben | 81 |
| 3.2.6.1 Schaltpneumatik | 81 |
| 3.2.6.2 Servopneumatik | 82 |
| 3.3 Hydromotor | 84 |
| 3.3.1 Pumpe – Motor | 84 |
| 3.3.1.1 Hydrostatische Leistungsübertragung | 84 |
| 3.3.1.2 Verdrängerprinzipien | 85 |
| 3.3.1.3 Hydrosystem | 88 |
| 3.3.2 Schwenkmotor | 90 |
| 3.3.3 Hydrozylinder | 92 |
| 4Kupplungen und Bremsen | 96 |
| 4.1 Starre Kupplungen | 98 |
| 4.1.1 Kraftschlüssige Kupplungen | 99 |
| 4.1.1.1 Scheibenkupplung | 99 |
| 4.1.1.2 Spannelementkupplung | 100 |
| 4.1.1.3 Schalenkupplung | 101 |
| 4.1.2 Formschlüssige Kupplungen | 102 |
| 4.1.2.1 Schalenkupplung | 102 |
| 4.1.2.2 Stirnverzahnung | 103 |
| 4.2 Ausgleichskupplungen | 104 |
| 4.2.1 Bogenzahnkupplung | 106 |
| 4.2.1.1 Besonderheiten der Bogenzahnkupplung | 107 |
| 4.2.1.2 Eigenschaften der Bogenzahnkupplung | 109 |
| 4.2.1.3 Varianten der Bogenzahnkupplung | 109 |
| 4.2.2 Kreuzscheibenkupplung (Oldham-Kupplung) | 110 |
| 4.2.2.1 Kinematik der Kreuzscheibenkupplung | 111 |
| 4.2.2.2 Eigenschaften der Kreuzscheibenkupplung | 112 |
| 4.2.3 Ringspann-Ausgleichskupplung | 112 |
| 4.2.4 Gelenke und Gelenkwellen | 113 |
| 4.2.4.1 Kreuzgelenk | 114 |
| 4.2.4.2 Doppelkreuzgelenk | 116 |
| 4.2.4.3 Gleichlaufgelenke | 117 |
| 4.2.4.4 Gleichlauf-Festgelenke | 117 |
| 4.2.4.5 Gleichlauf-Verschiebegelenke | 119 |
| 4.2.5 Parallelkurbelkupplung | 120 |
| 4.2.5.1 Kinematik der Parallelkurbelkupplung | 120 |
| 4.2.5.2 Eigenschaften der Parallelkurbelkupplung | 121 |
| 4.3 Elastische Kupplungen | 122 |
| 4.3.1 Metallelastische Kupplungen | 129 |
| 4.3.1.1 Eigenschaften metallelastischer Kupplungen | 130 |
| 4.3.1.2 Beispiele für metallelastische Kupplungen | 130 |
| 4.3.2 Elastomerkupplungen | 133 |
| 4.3.2.1 Eigenschaften von Elastomerkupplungen | 134 |
| 4.3.2.2 Werkstoffe für Elastomerkupplungen | 134 |
| 4.3.2.3 Beispiele für Elastomerkupplungen | 135 |
| 4.3.2.4 Hinweise für die Auswahl von Elastomerkupplungen | 139 |
| 4.3.3 Luftfederkupplung | 140 |
| 4.4 Formschlüssige Schaltkupplungen | 141 |
| 4.4.1 Ziehkeilkupplungen | 142 |
| 4.4.2 Klauenkupplungen | 143 |
| 4.4.3 Zahnkupplungen | 145 |
| 4.5 Kraftschlüssige Schaltkupplungen | 148 |
| 4.5.1 Backen- und Bandkupplungen | 155 |
| 4.5.2 Kegelkupplungen | 157 |
| 4.5.3 Einscheibenkupplungen | 159 |
| 4.5.4 Lamellenkupplungen | 161 |
| 4.6 Überlastkupplungen | 163 |
| 4.6.1 Entwicklung der Überlastkupplungstechnik | 163 |
| 4.6.2 Wirkungsweise von Überlastkupplungen (Sicherheitskupplungen) | 164 |
| 4.6.3 Bauformen | 165 |
| 4.6.3.1 Rutschkupplung | 165 |
| 4.6.3.2 Brechbolzenkupplung | 167 |
| 4.6.3.3 Überlastkupplung (mechanische Sicherheitskupplung) | 169 |
| 4.6.3.4 Durchrastkupplung (Kugelrastkupplung) | 169 |
| 4.6.3.5 Winkelsynchronkupplung (Wiedereinrastung nach 360°) | 171 |
| 4.6.3.6 Gesperrte Kupplung | 171 |
| 4.6.3.7 Freischaltende Kupplung | 171 |
| 4.6.3.8 Auslegung von Überlastkupplungen | 173 |
| 4.6.3.9 Permanentmagnetkupplung | 173 |
| 4.6.3.10 Synchronkupplung | 174 |
| 4.6.3.11 Hysteresekupplung | 174 |
| 4.7 Anlaufkupplungen | 176 |
| 4.7.1 Fliehkraftkupplungen | 177 |
| 4.7.1.1 Fliehkörperkupplungen | 178 |
| 4.7.1.2 Füllkörperkupplungen | 181 |
| 4.7.2 Hydrodynamische Kupplungen und Bremsen | 182 |
| 4.7.2.1 Übertragungsverhalten hydrodynamischer Kupplungen | 184 |
| 4.7.2.2 Hydrodynamische Kupplung als Anfahr- und Sicherheitskupplung | 186 |
| 4.7.2.3 Hydrodynamische Bremse | 190 |
| 4.8 Freilaufkupplungen | 191 |
| 4.8.1 Bauformen und Funktionsweise | 192 |
| 4.8.2 Allgemeines Funktionskriterium für Freiläufe | 194 |
| 4.8.3 Aufbau von Freilaufkupplungen | 195 |
| 4.8.3.1 Klemmrollenfreilauf | 195 |
| 4.8.3.2 Klemmkörperfreilauf | 196 |
| 4.8.3.3 Arten von Anfederungen | 197 |
| 4.8.4 Schmierung | 199 |
| 4.8.5 Einteilung aus industrieller Sicht | 199 |
| 4.8.6 Vor- und Nachteile verschiedener Freilaufbauformen | 201 |
| 4.8.7 Einsatzgebiete und Anwendungsbeispiele | 202 |
| 4.9 Bremsen | 204 |
| 4.9.1 Backenbremsen | 205 |
| 4.9.2 Scheibenbremsen | 206 |
| 4.9.3 Lamellenbremsen | 212 |
| 4.9.3.1 Funktion und Anwendung – Überblick | 212 |
| 4.9.3.2 Dimensionierung von Lamellenbremsen | 215 |
| 5Getriebe | 227 |
| 5.1 Getriebe mit konstanter Übersetzung | 229 |
| 5.1.1 Rädergetriebe | 229 |
| 5.1.1.1 Stirnradgetriebe | 231 |
| 5.1.1.2 Winkelgetriebe | 237 |
| 5.1.1.3 Planetengetriebe | 247 |
| 5.1.1.4 Exzentrische Umlaufgetriebe | 262 |
| 5.1.2 Zugmittelgetriebe | 265 |
| 5.1.2.1 Riemen | 267 |
| 5.1.2.2 Dimensionierung der Riemengetriebe | 270 |
| 5.1.2.3 Ketten | 273 |
| 5.1.2.4 Dimensionierung der Kettengetriebe | 274 |
| 5.1.3 Hubgetriebe | 276 |
| 5.1.3.1 Spindel-Hubgetriebe | 277 |
| 5.1.3.2 Zahnstangen-Hubgetriebe | 289 |
| 5.1.3.3 Schubketten-Hubgetriebe | 290 |
| 5.1.3.4 Zugmittel-Hubgetriebe | 291 |
| 5.2 Getriebe mit veränderlicher Übersetzung | 293 |
| 5.2.1 Rädergetriebe | 293 |
| 5.2.1.1 Schalten ohne Last | 297 |
| 5.2.1.2 Schalten mit Last | 301 |
| 5.2.2 Reibradgetriebe | 303 |
| 5.2.3 Stufenlose Getriebe mit Leistungsverzweigung | 305 |
| 5.3 Fluidgetriebe | 307 |
| 5.3.1 Hydrostatische Getriebe | 307 |
| 5.3.1.1 Aufbau | 307 |
| 5.3.1.2 Berechnungsgrundlagen | 309 |
| 5.3.1.3 Bauformen und Anwendungsbeispiele | 311 |
| 5.3.1.4 Hydrostatischer Fahrantrieb | 312 |
| 5.3.2 Hydrodynamische Getriebe | 316 |
| 5.3.2.1 Übertragungsverhalten hydrodynamischer Getriebe | 317 |
| 5.3.2.2 Hydrodynamische Getriebe in mobilen Anwendungen | 321 |
| 5.3.2.3 Hydrodynamische Getriebe in stationären Anwendungen | 323 |
| 6Messsysteme für E-Antriebe | 328 |
| 6.1 Einleitung | 328 |
| 6.2 Messsysteme | 329 |
| 6.3 Messsignale | 332 |
| 6.4 Einsatz der Geber | 336 |
| 6.5 Arbeitsweise | 338 |
| 6.5.1 Tachogenerator | 338 |
| 6.5.2 Resolver | 339 |
| 6.5.3 Inkrementelle Impulsgeber | 339 |
| 6.5.4 Sinus-Cosinus-Geber | 340 |
| 6.5.5 Absolutwertgeber | 341 |
| 6.5.6 Drehgeber auf Hall-Effekt-Basis | 343 |
| 6.5.7 TTL-Geber | 344 |
| 6.5.8 HTL-Geber | 344 |
| 6.5.8.1 Geberausführungen | 344 |
| 6.5.8.2 Signalgewinnung | 346 |
| 6.6 Sondermessungen | 347 |
| 7Stromrichter für die Antriebstechnik | 350 |
| 7.1 Aufbau und Betrieb | 350 |
| 7.2 Elektronische Schalter (Ventile) | 351 |
| 7.2.1 Dioden | 351 |
| 7.2.2 Thyristoren | 352 |
| 7.2.3 Transistoren | 352 |
| 7.2.4 Schutz und Kühlung von Halbleiterschaltern | 353 |
| 7.3 Stromrichter für Antriebe | 354 |
| 7.3.1 Spannungseinstellung | 355 |
| 7.3.2 Netzgeführte Stromrichter | 355 |
| 7.3.3 Selbstgeführte Gleichstromsteller | 357 |
| 7.3.4 Wechselstromsteller – Sanftanlaufgerät | 358 |
| 7.3.5 Frequenzumrichter – Übersicht | 360 |
| 7.3.5.1 Frequenzumrichter (Hardware) | 361 |
| 7.3.5.2 Wechselrichter MSR | 363 |
| 7.3.5.3 Netzgleichrichter und Netzrückwirkungen | 364 |
| 7.3.5.4 Energierichtung und Bremsenergie | 365 |
| 7.3.5.5 Bauformen | 367 |
| 7.3.5.6 Betrieb und Software | 367 |
| 7.3.5.7 Steuerung des Drehfeldmotors | 368 |
| 7.3.5.8 Regelung – Drehmoment | 369 |
| 7.3.5.9 Integrierte Sicherheitsfunktionen | 371 |
| 7.3.5.10 Automatisierungssysteme – Leitsystem | 372 |
| 7.3.5.11 Motion Control | 373 |
| 7.3.5.12 Was ist EMV? | 373 |
| 7.3.5.13 Umrichter-Auswahl | 374 |
| 7.5.3.14 Drehspannungserzeugung | 374 |
| 8Energieeffizienz | 377 |
| 8.1 Einleitung | 377 |
| 8.2 Forderungen an die Antriebe | 378 |
| 8.3 Sparsamer Energieeinsatz | 380 |
| 8.4 Nutzung der Bremsenergie | 380 |
| 8.4.1 Rückspeisung ins Netz | 380 |
| 8.4.2 Energieaustausch zwischen Antrieben (DC-Schiene) | 381 |
| 8.4.3 Energiespeicherung in einem Kondensator | 381 |
| 8.5 Energiesparmotoren | 381 |
| 8.6 IE-Klassen | 383 |
| 8.7 Geführte Rampen bei Hoch- und Bremslauf | 383 |
| 8.8 Stoffmengenregelung | 384 |
| 8.9 Energiesparkennlinie am Umrichter | 386 |
| 8.10 Getriebe mit hohem Wirkungsgrad und Leichtlaufölen | 387 |
| 8.11 Energy-Monitoring-System und Energierückgewinnung | 387 |
| 8.12 Checkliste zur Energieeinsparung: | 389 |
| 9Anwendungen | 391 |
| 9.1 Solartracker-Positionierung mit Getriebemotoren | 391 |
| 9.1.1 Einleitung | 391 |
| 9.1.2 Mechanische Konstruktion | 392 |
| 9.1.3 Antriebstechnik | 393 |
| 9.1.4 Nachführung | 395 |
| 9.2 Servogetriebe in der Lebensmittelbranche | 396 |
| 9.2.1 Einleitung | 396 |
| 9.2.2 Sauberer Schnitt mit Ultraschall | 397 |
| 9.2.3 Anlagenkonstruktion | 398 |
| 9.2.4 Großes Handlingsportal | 399 |
| 9.2.5 Hygieneanforderungen | 401 |
| 9.2.6 Umrichter mit integrierter Steuerung | 402 |
| 9.3 Industriegetriebe für Turbinenschweißanlagen | 403 |
| 9.3.1 Einleitung | 403 |
| 9.3.2 Positionierung großer Massen | 404 |
| 9.3.3 Leistungsstarke Antriebstechnik | 406 |
| 9.3.4 Bequeme Anlagensteuerung | 407 |
| 9.4 Hydrostatischer Antrieb | 408 |
| 9.4.1 Leistungsverzweigung | 408 |
| 9.4.2 Drehzahlentkoppelter Antrieb | 412 |
| 9.5 Automatisierungstechnik an Druckmaschinen | 414 |
| 9.5.1 Automationstechnik | 414 |
| 9.5.1.1 Antriebstechnik | 415 |
| 9.5.1.2 Steuerungstechnik | 417 |
| 9.5.2 Elektronische Welle | 418 |
| 9.5.3 Prozessregler | 419 |
| 9.5.4 Trends in der Automatisierung | 419 |
| Sachwortverzeichnis | 422 |
