8. Vorlesung. Hauptspindeln Anforderungen, Bauarten, Lagerungen, Spindelverhalten. Hauptspindeln

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1 8. Vorlesung Hauptspindeln Anforderungen, Bauarten, Lagerungen, Spindelverhalten Folie 1

2 Inhalt der Vorlesung Hauptspindeln Funktion & Anforderungen Einteilung von Werkzeugmaschinenspindeln Eigenschaften von Werkzeugmaschinenspindeln in Abhängigkeit des Einsatzbereiches Antriebsarten von Werkzeugmaschinenspindeln Lagerungsarten von Werkzeugmaschinenspindeln Spindelverhalten Peripherie Folie 2

3 Funktion von Hauptspindeln Übertragung der Schnittleistung Aufnahme und Fixierung des Werkzeugs (Werkstücks) Lagezuordnung Werkstück / Werkzeug Erzeugen der Schnittgeschwindigkeit Energiesystem Werkstück-/ Werkzeugsystem kinematisches System Spindel-Lager-System Folie 3

4 Anforderungen an Hauptspindeln Aufnahme und geometrische Fixierung von Werkstück oder Werkzeug Übertragung der Antriebsleistung gutes Genauigkeitsverhalten hohe statische Steifigkeit an der Wirkstelle hohe dynamische Steifigkeit an der Wirkstelle thermische Stabilität, hohe thermische Steifigkeit kein axiales und radiales Lagerspiel hohe Rundlaufgenauigkeit der Lager hohe geometrische Genauigkeit / hohe Wuchtgüte Drehzahlspektrum: Drehzahlen bis zu U/min gutes Anlaufverhalten (Beschleunigung) geringes Massenträgheitsmoment hohe Drehzahlstabilität Bild: GMN Katalog Folie 4

5 Eingeschränkte Maschinenleistungsfähigkeit wegen zu geringer Spindel- und Werkzeugsteifigkeit Instabile Prozesse Nicht nutzbare Spindelleistung Folie 5

6 Einteilung von Werkzeugmaschinenspindeln Art des Einbaus Art des Antriebs Art des Lagerung in Spindelkasten integriert Anbauspindeln (Zukaufteil) Einbauspindel (Zukaufteil) fremdgetrieben (Riementrieb) direktgetrieben (Motorspindel) wälzgelagert gleitgelagert hydrodynamisch hydrostatisch aerostatisch magnetgelagert Art des Fertigungsverfahren Standardfräsen Hochgeschwindigkeitsfräsen Drehen Innen-Rundschleifen Außen-Rundschleifen Flachschleifen Bohren Ultrapräzisionsbearbeitung Folie 6

7 Frässpindel mit Asynchrondirektmotor Leistungsmerkmale Maximaldrehzahlen von min -1 bis zu min -1 Nenndrehzahlen von min -1 bis min -1 Nennleistungen von 18 kw bis zu 80 kw Nenndrehmomente von 12 Nm bis zu 300 Nm Nennstrom von 38 A bis 160 A Gewicht: 92 bis 310 kg kurzzeitig stark überbelastbar Lagerung Wälzlagerung Lagerschmierung Fettlebensdauerschmierung Ölluft-Minimalmengenschmierung Quelle: Weiss, Schweinfurt Folie 7

8 Frässpindel mit Synchrondirektmotor Leistungsmerkmale Maximaldrehzahlen von min -1 bis zu min -1 Nenndrehzahlen von min -1 bis min -1 Nennleistungen von 11 kw bis zu 78 kw Nenndrehmomente von 13 Nm bis zu 250 Nm Nennstrom von 20 A bis 162 A Gewicht: 65 bis 310 kg (bei kleineren Baugrößen bis zu 30 % weniger Gewicht als ein vergleichbarer Asynchrondirektmotor) kleineres Anlaufmoment als beim Asynchrondirektmotor Lagerung Wälzlagerung Lagerschmierung Fettlebensdauerschmierung Ölluft-Minimalmengenschmierung Quelle: Weiss, Schweinfurt Folie 8

9 Asynchron-Drehspindeln Hauptspindeln Leistungsmerkmale Maximaldrehzahlen von min -1 bis zu min -1 (Von Art und Größe des Lagers abhängig) Nenndrehzahlen von 500 min -1 bis min -1 Nennleistungen von 13,4 kw bis zu 39,3 kw Nenndrehmomente von 85 Nm bis zu 750 Nm Lagerung Wälzlagerung: Verwendung von Präzisionsspindellagern (Standardspindellager, Hochgeschwindigkeits- bzw. Hybridlager) Hydrostatische und -dynamische Gleitlagerung Lagerschmierung Fettlebensdauerschmierung Ölluft-Minimalmengenschmierung Quelle: Weiss, Schweinfurt Folie 9

10 Synchron-Drehspindeln Leistungsmerkmale Maximaldrehzahlen von min -1 bis zu min -1 (Von Art und Größe des Lagers abhängig) Nenndrehzahlen von min -1 bis min -1 Nennleistungen von 16,8 kw bis zu 103,0 kw Nenndrehmomente von 100 Nm bis zu 820 Nm Lagerung Wälzlagerung: Verwendung von Präzisionsspindellagern (Standardspindellager, Hochgeschwindigkeits- oder Hybridlager) Hydrostatische und -dynamische Gleitlagerung Lagerschmierung Fettlebensdauerschmierung Ölluft-Minimalmengenschmierung Quelle: Weiss, Schweinfurt Folie 10

11 Innenrundschleifen mit Asynchronmotor (mittlere Leistung) Leistungsmerkmale Maximaldrehzahlen von min -1 bis zu min -1 Nenndrehzahlen von min -1 bis min -1 Nennleistungen von 4 kw bis zu 23 kw Nennfrequenzen von 250 bis Hz Spannungen von 350 V Maximalströme von 10 bis 50 A Lagerung Hybridlagerung, federnd angestellt Lagerschmierung Ölluft-Minimalmengenschmierung Alternativ mit Fettlebensdauerschmierung Quelle: Weiss, Schweinfurt Folie 11

12 Innenrundschleifen mit Asynchronmotor (hohe Leistung) Leistungsmerkmale Maximaldrehzahlen von min -1 bis zu min -1 Nenndrehzahlen von min -1 bis min -1 Nennleistungen von 12 kw bis zu 32 kw Nennfrequenzen von 400 bis 750 Hz Spannungen von 350 V Maximalströme von 27 bis 86 A Lagerung Hybridlagerung, federnd angestellt Lagerschmierung Ölluft-Minimalmengenschmierung Quelle: Weiss, Schweinfurt Folie 12

13 Einteilung nach der Art des Antriebs Konventionelle Spindeln Motorspindeln Riemenantrieb Gekuppelter Antrieb Direktantrieb Quelle: Monforts, Mönchengladbach Quelle: Weiss, Schweinfurt Folie 13

14 WS 2008/09 - Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I VL 8 Anforderungen an Spindellager hohe Arbeitsgenauigkeit und großes Leistungsvermögen niedrige Herstellkosten geringe Betriebskosten hohe Steifigkeit geringe Reibung gute Dämpfung geometrische und kinematische Genauigkeit geringer Verschleiß spielfrei bzw. geringes Spiel kostengünstige und einfache Fertigung gute Montierbarkeit preisgünstige Werkstoffe Betriebssicherheit geringe Schmutzempfindlichkeit geringer Wartungsbedarf Überlastbarkeit Folie 14

15 WS 2008/09 - Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I VL 8 Lagersysteme für Hauptspindeln Wälzlager Wälzkörper als trennendes Element Hydrodynamisches Gleitlager Ölfilm als trennendes Element, Druckaufbau durch Eigenbewegung Beispiele: Fräsmaschinen, Drehmaschinen, Schleifmaschinen mit normaler Präzision keine moderne Anwendung mehr Hydrostatisches Gleitlager Ölfilm als trennendes Element, externer Druckaufbau Luftdrucksystem Hydrauliksystem Schleifmaschinen, Hochpräzisionsarbeiten, Ultrahochpräzisonsarbeiten Aerostatisches Gleitlager Luftfilm als trennendes Medium, externer Druckaufbau Hochpräzisionsarbeiten, Ultrahochpräzsionsarbeiten Magnetlager Magnetfeld als trennendes Element Pilot-Einsatz bei Maschinen Folie 15

16 WS 2008/09 - Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I VL 8 Hybridlager zur Erhöhung der Drehzahlgrenzen Einflüsse bei zunehmenden Drehzahlen: - Fliehkraft drängt Kugel in die Außenringmitte, - Änderung der Abrollverhältnisse im Lager, - Erhöhung des Kugelschlupfes, - Erhöhung der Bohrreibung, - Erhöhung der Temperatur, - Abnahme der Lagervorspannung Gegenmaßnahmen: - Erhöhung der Lagervorspannung, - Verwendung kleinerer Stahlkugeln, - Verwendung von Hybridlagern mit Keramikkugeln, - Verwendung von hartchrombeschichteten Lagern - axiale Vorspannung (federnde Anstellung) Vorteile von Hybridlagern: Axialkraftanstieg Stahlkugel Keramikkugel Temperaturanstieg Stahlkugel Keramikkugel Drehzahl Drehzahl Bild: Fraunhofer IVM Folie 16

17 WS 2008/09 - Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I VL 8 Spindeleinheiten mit Wälzlagern 1 Kugelwälzgelagert Rollenwälz- und Axialschrägkugelgelagert Nennmaß der Welle Steifigkeit radial Steifigkeit axial Lauftoleranz Planlauftoleranz Drehzahl d C C t1 t2 n R A max mm N/µm N/µm µm µm 1/min ,5 1, Quelle: FAG Firmenschrift Folie 17

18 WS 2008/09 - Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I VL 8 Genauigkeitsanforderungen an die Umbauteile t t 1 t 4 A t t 1 A B t3 AB t 3 AB t 3 AB A t 3 AB B Eigenschaft Symbol Zulässige Toleranz Genauigkeitsklasse P4 P2 P4 für d=100 mm Eigenschaft Symbol Zulässige Toleranz Genauigkeitsklasse P4 P2 P2 für d=100 mm Rundheit Zylinderform Planlauf t t 1 t 3 IT2 2 IT2 2 IT4 2 IT1 2 IT1 2 IT3 2 2 µm 2 µm 5 µm Rundheit Zylinderform Planlauf t t 1 t 3 IT2 2 IT2 2 IT4 2 IT1 2 IT1 2 IT3 2 1,25 µm 1,25 µm 3 µm Konzentrizität t 4 IT4 IT3 10 µm Konzentrizität t 4 IT4 IT3 6 µm Rauheit R a (µm) Wellen < 80 mm Wellen > 80 mm - - 0,2 0,4 0,1 0,2 Rauheit R a (µm) Gehäuse < 80 mm 80 < Gehäuse < 250 mm Gehäuse > 250 mm ,4 0,8 1,6 0,2 0,4 0,8 Quelle: NSK Folie 18

19 WS 2008/09 - Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I VL 8 Axiale Verschiebung der Spindel in Abhängigkeit der Lagertemperatur (Spindelwachstum) Kühlmittelzuführ 2 Kühlmittelabführ 3 Kugellagertemperatur 4 Verlagerung 5 Motorentemperatur Bilder: GMN Katalog Folie 19

20 WS 2008/09 - Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I VL 8 Druckwinkeländerung in Abhängigkeit der Drehzahl Folie 20

21 WS 2008/09 - Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I VL 8 Erzeugung der Lagervorspannung (Anstellung) Vorspannung = negative Lagerluft Zur Erhöhung der Steifigkeit des Spindel- Lager-Systems Erhöhung der Laufgenauigkeit Verminderung des Wälzkörperschlupfes Anstellung über Federn Erzeugung einer konstanten Axialkraft über Schrauben- oder Tellerfedern Zum Ausgleich der sich durch eine steigende Drehzahl ändernden Druckwinkel bzw. Verschiebung des Innenlagerrings Verwendung von Federn um Fressen zwischen Lagerring und Kugel zu verhindern Starre Anstellung Einbau eines vorgespannten Lagersatzes mit den Vorspannungsklassen UL, UM, US (leichte, mittlere und schwere Vorspannung) Einbau von eingepassten Zwischenringen Einstellung der Vorspannung über Schrauben oder Muttern Quelle: GMN Katalog, NSK Folie 21

22 WS 2008/09 - Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I VL 8 Vor- und Nachteile von Wälzlagerschmierverfahren Schmierverfahren Vorteile Nachteile Fettschmierung - kostengünstig - Begrenzung des Temperaturanstiegs möglich - wartungsfrei - Staub und Kühlschmierstoff können nicht ohne weiteres eindringen (Überdruck im Gehäuseraum) - vorzeitige Lagerausfälle möglich (Fettalterung) - Eindringen von Staub und Kühlschmierstoff möglich - geringe Ölfördermengen lassen sich nur ungenau einregeln. - Ölzufuhr schwer nachkontrollierbar - Kein Eindringen von Staub und Kühlschmierstoff - hydrodynamischer Schmierfilm in jedem Betriebszustand - Lagertemperatur durch Ölkühlung regelbar - hohe Reibungsverluste - für Vertikal-Spindeln kaum einsetzbar (durch die Gefahr von Ölleckagen) - hohe Kosten Ölnebelschmierung Öleinspritzschmierung Öl-Luftschmierung - Ölmenge genau dosierbar - geringe Wärmeentwicklung sowie außerdem Kühlentwicklung durch Luft - Staub und Kühlschmierstoff können nicht ohne weiteres eindringen (Überdruck im Gehäuseraum). - nur geringe Umweltbelastung - relativ hohe Kosten - Kontrolle der Ölzufuhr zu den Lagerstellen schwierig Quelle: NSK Folie 22

23 WS 2008/09 - Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I VL 8 Überwachung von Wälzlagern Überwachung Schmierstoffprüfung Temperaturmessung Schwingungsmessung Verschleißmessung Messgeräte Messverfahren Ölsichtkontrolle, Fettprobennahme, Durchflussmessung Thermometer, Thermoelement, Thermocolor-Anstrich, Schmelzmetall, Bimetall subjektives Abhören, Beschleunigungs- Geschwindigkeitsoder Wegaufnehmer, Stoßimpulsmesser Induktive Messung (Magnetkreise), Radioaktive Messung, Schlupfmessung Erfassbare Schadensdaten Verschleißpartikel, Schmierstoffzustand, Schmierstoffmenge, Korrosion Trockenlauf, Heißlauf, Anschmierung, Hitzerisse Ermüdung, Riefen, Eindrückungen, Krater, Riffel, Bruch Verschleiß Quelle: Albrecht, Köttrich, Wälzlager Folie 23

24 Wellendichtung (Sperrluft und Dichtring) Sperrluftdichtsystem Dichtringe Sperrlufteinleitungsnut Druckluft Drosselspalte Arbeitsraum / Späne & Kühlschmiermittel) Wälzlager Spindelwelle Spindelgehäuse Abdichtung durch Sperrluft Abdichtung durch Dichtring Quelle: GMN Katalog Folie 24 Einteilung Einsatzbereiche Antriebsarten Lagerungsarten Spindelverhalten Peripherie

25 WS 2008/09 - Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I VL 8 Hydrodynamisches und hydrostatisches Gleitlager 3 Spindeleinheit mit hydrodynamischen Gleitlagern Spindeleinheit mit hydrostatischen Gleitlagern 4 Nennmaß der Welle Steifigkeit radial Steifigkeit axial Lauftoleranz Planlauftoleranz Drehzahl d C C t1 t2 n m R A max mm N/µm N/µm µm µm 1/min ,5 1, ,5 0, Quelle: FAG Firmenschrift Folie 25

26 WS 2008/09 - Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I VL 8 Aerostatisches Gleitlager / Magnetlager 5 Spindeleinheit mit aerostatischen Gleitlagern Spindeleinheit mit Magnetlagern Nennmaß der Welle Steifigkeit radial Steifigkeit axial Lauftoleranz Planlauftoleranz Drehzahl d C C t1 t2 n m R A max mm N/µm N/µm µm µm 1/min ,1 0,1 - - abhängig von der- Regelkreisdynamik Quelle: Weck, Werkzeugmaschinen Bd. 2 Folie 26

27 WS 2008/09 - Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I VL 8 Vergleich wälz-/hydrostatisch/aerostatisch gelagerte Hauptspindeln wälzgelagerte Spindel Radiale Steifigkeit von ca. 480 N/μm (bei einem Spindeldurchmesser von 90 mm) Günstiges Reibungsverhalten Geringer Schmierungsaufwand Anlaufmoment nur geringfügig höher als Betriebsmoment Empfindlich gegenüber Verschmutzung (Dichtung nötig) Hoher Aufwand an Lagerdichtung Normteile (Kosten- und Beschaffungsvorteil) Hohe Lebensdauer Hohe Betriebsicherheit hydrostatisch gelagerte Spindel Radiale Steifigkeit von ca. 330 μm (bei einem Spindeldurchmesser von 90 mm) große Drehzahlbereiche möglich Hoher Apparateaufwand für Nebenfunktionen (Schmiermittelzufuhr, Sicherheit bei Versagen) Hohes Anlaufmoment nötig Unempfindlich gegen Stöße und Schmutz Dichtung kaum nötig Kleinere Bauformen möglich Hohe Lebensdauer aerostatisch gelagerte Spindel Radiale Steifigkeit von ca. 60 N/μm (bei einem Spindeldurchmesser von 90 mm) Kleinerer Drehzahlbereich: 500 bis 3000 U/min Hoher Apparateaufwand für Nebenfunktionen Keine Öl- oder Fettschmierung nötig Folie 27

28 Arbeitsgenauigkeit von Spindel-Lager-Systemen Rund- und Planlaufgenauigkeit der Spindel statische, dynamische und thermische Steifigkeit Genauigkeit der Umbauteile Genauigkeit der Lagerung Steifigkeit der Lagerung Steifigkeit der Umbauteile Maß,- Form- und Lagetoleranzen von Gehäuse und Welle Radialschlag und Axialschlag Lagerspiel, Lagerfederung, Lagerdämpfung Reibung, Schmierung, Betriebstemperatur, Wärmezufuhr, Wärmeabfuhr Wellenbiegung, Gehäuseverformung Dämpfung Folie 28

29 Maßnahmen zur Verringerung statischer und dynamischer Verformungen Statischer Verformungen: - großer Außendurchmesser der Spindel - hoher Elastizitätsmodul der Spindel - kurze Kragarmlänge - große Umbauteilsteifigkeit - optimaler statischer Lagerabstand - optimales Lagerungskonzept Dynamischer Verformungen: - große Spindel- und Lagerdämpfung - optimale Massenverteilung - hohe erste und zweite Eigenfrequenz - niedrige Resonanzamplituden der ersten und zweiten Eigenfrequenz - höhere Materialdämpfung (anderer Werkstoff) Folie 29

30 Berechnung des optimalen Lagerabstandes bei statischer Belastung Auslenkung infolge der Spindelbiegung: b a Auslenkung infolge der Lagerdeformation: δ sp F F F b a = 3 E I δ L d sp ( + ) a b F a b 2 a = 2 b 2 + K a K b K a : Steifigkeit am Lager A K b : Steifigkeit am Lager B Die Steifigkeiten sind vom Elastizitätsmodul des Wälzlagermaterials, der Schmiegung der Laufbahn und im hohem Maße von der Anzahl und dem Durchmesser der Wälzkörper abhängig. K a K b Gesamtauslenkung: δ g = δ sp + δ L F δ L δ sp δ g Optimaler Lagerabstand: dδ g = ab 3 6 b opt EI b a opt K a EI + = 0 K a K b Folie 30

31 Maßnahmen zur Verringerung thermischer Verformungen Konstruktive Maßnahmen: - Verringerung der thermisch wirksamen Längen - thermosymmetrischer Aufbau von Spindel und Spindelkasten - Optimales Lagerkonzept und Schmierung - Wärmeisolierung der Spindel - Verwendung von Werkstoffen mit geringem Wärmeausdehnungskoeffizienten Kompensatorische Maßnahmen: - geregelte Kühlung oder Beheizung der Spindel sowie des Spindelkastens - Direkte oder indirekte Erfassung der Verlagerung sowie Nachstellen des Werkzeugs oder Werkstücks Folie 31

32 Relevante Normen für Spindelköpfe DIN 228 Morsekegel und metrische Kegel T1: Kegelschäfte T2: Kegelhülsen DIN 2079 Spindelköpfe mit Steilkegel DIN 2080 Steilkegelschäfte für Werkzeuge und Spannzeuge DIN 6375 Aufnahmeflansch mit Schraubenkranz für gerade Schleifscheiben DIN Spindelköpfe mit Zentrierkegel und Flansch DIN DIN Spindelköpfe mit Zentrierkegel, Flansch und Bajonettscheibenbefestigung, Zubehör Kegel-Hohlschäfte mit Plananlage Folie 32 Einteilung Einsatzbereiche Antriebsarten Lagerungsarten Spindelverhalten Peripherie

33 Werkzeugaufnahme an Hauptspindeln Bevorzugter Einsatz der HSK-Ausführung, welche gegenüber dem Steilkegel wesentliche Vorteile bietet: Höhere dynamische und statische Steifigkeit Hohe Wechsel- und Wiederholgenauigkeit Geringe axiale Veränderung bei Drehzahländerungen Verstärkung der Einzugkraft bei Drehzahlsteigerung (Hohlschaft weitet sich gleichermaßen oder stärker auf als Spindel) Hohe Drehmomentübertragung Reduziertes Gefahrenpotential durch innen liegende Mitnehmer Kleiner (ca. 30 %) und leichter (ca. 50 %) als der Steilkegel Quelle: GMN Katalog Folie 33 Einteilung Einsatzbereiche Antriebsarten Lagerungsarten Spindelverhalten Peripherie

34 Kühlmittelzufuhr über Gehäuse Zur Kühlung von Werkzeug und Werkstück wird das Medium durch das Spindelgehäuse und Düsen an die Bearbeitungsoberfläche gebracht Kühlungsmedien: Druckluft Kühlschmiermittel/Luft- Gemisch Kühlschmiermittel Quelle: GMN Katalog Folie 34 Einteilung Einsatzbereiche Antriebsarten Lagerungsarten Spindelverhalten Peripherie

35 Trends in der Kühlschmierung Problemstellung: Aussenkühlung Temperaturbeanspruchung des Werkzeuges und der Werkstückrandzone kryogene Zerspanung LN 2 Werkzeug 800 C Innenkühlung Werkstück LN Innengekühlte Werkzeuge mit geschlossenen Kühlsystemen Kühler 200 Werkstück Werkzeug Folie 35 Einteilung Einsatzbereiche Antriebsarten Lagerungsarten Spindelverhalten Peripherie

36 Innere Kühlmittelzufuhr Über die innere Kühlmittel-Zuführung kann das Kühlmedium auch bei ungünstig geformten Werkstücken direkt an die Werkzeugschneide gebracht werden. Abhängig von der Größe der Schnittstelle und damit auch von der maximalen Betriebsdrehzahl, können unterschiedliche Systeme eingesetzt werden: Luft Luft oder Kühlmittel in einem Kanal Luft oder Kühlmittel in getrennten Kanälen Folie 36 Einteilung Einsatzbereiche Antriebsarten Lagerungsarten Spindelverhalten Peripherie

37 Merkmale mögliche Schmierungssysteme Einkanal-Minimalmengenschmierung: sehr feiner Ölnebel Drehzahlbegrenzung wegen Ölnebel-Entmischung für Standard-Drehdurchführungen für Werkzeuge mit Kühlkanaldurchmesser > 1 mm längere Reaktionszeiten bei Mengenänderungen als beim Zweikanalsystem für Maschinen mit wenig Werkzeugwechseln Zweikanal-Minimalmengenschmierung: kein Ölnebel Öl und Luft fast in beliebigen Mengen mischbar oder nur Zufuhr von Luft höhere Drehzahlen als beim Einkanalsystem möglich für Werkzeuge mit Kühlkanaldurchmesser < 1 mm für Werkzeuge mit hohem Schmierstoffbedarf für Maschinen mit häufigem Werkzeugwechsel Quelle: GMN Katalog Folie 37 Einteilung Einsatzbereiche Antriebsarten Lagerungsarten Spindelverhalten Peripherie

38 Schema der Schmiermittelaufbereitung Schema eines Einkanalsystems Bild: GMN Katalog Folie 38 Einteilung Einsatzbereiche Antriebsarten Lagerungsarten Spindelverhalten Peripherie