Legrest: Integration des REGNER® Linearantriebs mit 1.600 N

REGNER® Redaktion

Aiguaviva

03/11/2026

Ein Linearantrieb mit 1.600 N, ein Hub von 100 mm und ein Achsabstand von 270 mm beschreiben nur einen Teil der Herausforderung. Der Rest entscheidet sich an Details, die das Datenblatt nicht erfasst: die Passung eines Bolzens, die Geometrie eines Gelenks, die Kabelführung und die Art, wie alles montiert wird.

Im Legrest-Projekt von MEYRA verbindet REGNER® die Entwicklung elektrischer Linearantriebe mit mechanischer Überprüfung, Industrialisierung und Montage, um die obere Baugruppe der Beinstütze einbaufertig für den Rollstuhl zu liefern. Die Arbeit verknüpft die Spezifikationen des RA35 mit den Bauteilzeichnungen, den vom Kunden freigegebenen Mustern und den Fertigungskontrollen.

Diese Fallstudie erläutert die technischen Entscheidungen hinter der Integration, von der Kompatibilität mit dem vorhandenen Antrieb bis zur Prüfung der montierten Baugruppe.

Die Integration eines Linearantriebs erfordert klare Lösungen für die Kraftübertragung, die Gelenkbewegungen sowie die Montage und Prüfung der Baugruppe.

1. Industrialisierung unter Wahrung der Kompatibilität

Nachdem sich MEYRA von der Zuverlässigkeit der elektrischen Linearantriebe von REGNER überzeugt hat, stärkt das Unternehmen die Zusammenarbeit und beauftragt uns mit der Anpassung des Beinstützensystems, in das der Antrieb integriert wird.

Der Legrest entsteht nicht auf einem leeren Blatt. Der Kundenauftrag umfasst die Industrialisierung und die Untersuchung von Alternativen zur Optimierung der Fertigungs- und Montagekosten. Hinzu kommt eine ausdrückliche Bedingung: REGNER muss einen eigenen Antrieb als Ersatz für den bisherigen anpassen.

Diese Bedingung legt den Rahmen fest. Ein geänderter Prozess oder ein anderes Bauteil kann Arbeitsschritte reduzieren, erfordert aber eine Prüfung der Auswirkungen auf Befestigungen, Passungen und die endgültige Konfiguration. Wirtschaftliche Ziele und mechanische Randbedingungen werden gleichzeitig bearbeitet.

Der anfängliche Umfang umfasst zwei Ausführungen, eine elektrische und eine mit Gasfeder. Der Entwicklungsplan sieht Montageversuche mit Prototypen und Vorserieneinheiten vor.

REGNER strukturiert das Projekt anhand dieser Anforderungen und koordiniert die Entwicklung des Antriebs mit der Entwicklung der Baugruppe. Die erste technische Frage lautet, welche Maße die Kompatibilität und die Bewegung tatsächlich bestimmen.

2. Vom 3D-Modell zu den funktionalen Schnittstellen

Eine Maßkette kann die Maßvorgaben erfüllen und dennoch empfindlich auf Fluchtungsfehler oder Reibung reagieren. Bei einem Gelenkmechanismus ist entscheidend, welche Flächen positionieren, welche führen und welche Bewegungsfreiheit zulassen müssen. Das gilt besonders, wenn mehrere Bereiche dasselbe Bauteil führen.

Beim Legrest bilden die Halterung und der Verriegelungsbolzen eine dieser Schnittstellen. Die Musterdokumentation enthält H7-Bohrungen und spezifische Toleranzen für den Bolzen. Parallel dazu fordert REGNER beim Kunden die Lastangriffspunkte, die Lage des Massenschwerpunkts und die Vorgaben für die Ermüdungsprüfungen an, um die Geometrie um die tatsächlichen Betriebsbedingungen zu ergänzen.

Zwei Maße, die die Führung der Halterung bestimmen, sind:

ELEMENT	MASSVORGABE
Hintere Führung der Halterung	Ø8 H7, von 8,000 bis 8,015 mm
Mittlere Führung der Halterung	Ø12 H7, von 12,000 bis 12,018 mm

Reibung und Führung des Bolzens

Bei einer Überprüfung des Mechanismus untersucht REGNER einen schwergängigen Bolzen. Der Bericht stellt einen ungeschmierten Kontakt zwischen Aluminiumflächen und eine Führung in drei Bereichen fest: vorne mit ovaler Kontur, hinten mit Ø8 mm und in der Mitte mit Ø12 mm.

Das Gleitverhalten hängt von der Werkstoffpaarung, der Schmierung und der Führungsgeometrie ab. Zusätzliche Abstützpunkte sind nicht immer hilfreich. Wenn sie dieselbe Bewegung gleichzeitig einschränken, reagiert der Mechanismus empfindlicher auf Fluchtungsfehler. Die Änderung nur einer Kante oder eines Maßes löst das Problem dann nicht.

Die Führungsmaße verdeutlichen dies: Die Führung mit Ø12 mm und der Bolzen mit Ø11,9 mm ergeben bei zentrierten Achsen ein radiales Nennspiel von 0,05 mm. Die Analyse bewertet diesen Spielraum als unzureichend, um ein Klemmen in dieser Führung zu vermeiden. Ein vorläufiger Versuch ohne die mittlere Führung verbessert das Verhalten einer Baugruppe, obwohl der Kontakt zwischen den Aluminiumflächen bestehen bleibt.

REGNER schlägt zwei Polymerbuchsen vor, eine kundenspezifische vordere und eine zylindrische Buchse von igus. Der Prototyp zeigt ein spürbar gleichmäßigeres Gleitverhalten. Für die Weiterentwicklung muss jedoch die vordere Buchse industrialisiert werden. Als Sofortmaßnahme prüft die Qualitätssicherung Halterung und Bolzen vor der Montage und ordnet sie paarweise zu.

3. Den RA35 auf den Betriebspunkt abstimmen

Bei der Auswahl eines Linearantriebs ist die Leerlaufgeschwindigkeit lediglich ein Referenzwert. Entscheidend für das Verhalten der Anwendung ist die Bewegung unter Last. Die Auswahl muss deshalb Kraft, Geschwindigkeit, Hub und Einschaltdauer miteinander verknüpfen. Ebenso müssen die eingefahrene Länge und die Befestigungen zum verfügbaren Bauraum passen.

Die für den Legrest dokumentierte Konfiguration des RA35 arbeitet mit 24 V DC und ist für 1.600 N bei 6 mm/s spezifiziert, bei einem Hub von 100 mm und einem Achsabstand von 270 mm im eingefahrenen Zustand. Die Fertigungszeichnung definiert ein Motorgehäuse aus Stahl und enthält Elastomerelemente, die zur Geräuschreduzierung beitragen.

Die Antriebskonfiguration wird durch folgende Parameter festgelegt:

PARAMETER	PROJEKTKONFIGURATION
Versorgungsspannung	24 VDC
Maximale Axiallast und zugehörige Geschwindigkeit	1.600 N bei 6 mm/s
Hub	100 mm
Achsabstand (eingefahren)	270 mm
Nennaußendurchmesser	35 mm
Kabellänge	190 mm
Einschaltdauer	10 %, 2 Minuten je 20 Minuten
Schutzart des Antriebs	IP54

Dokumentierter Betriebspunkt des RA35 im Projekt. Dargestellt ist der Punkt bei 1.600 N und 6 mm/s. Eine vollständige Kennlinie wird mangels entsprechender Daten nicht rekonstruiert.

Die Auswahl verknüpft Axialkraft und Geschwindigkeit unter Last mit dem Betriebspunkt der Anwendung. Die Axialkraft des Antriebs entspricht nicht unmittelbar der zulässigen Belastung der Beinstütze. Diese hängt von der Geometrie und den Hebelarmen ab. Vor der Prüfung der gefertigten Konfiguration anhand von Mustern erfolgt eine Vorausberechnung mittels statischer Starrkörperanalyse.

4. Validierung durch Messungen und Kundenprüfungen

Der Kunde gibt den Antrieb RA35 nach den Maßprüfungen und Dauerhaltbarkeitsprüfungen frei. Die Maße des geprüften Musters liegen innerhalb der Toleranzen. Die Überprüfung der elektrischen Baugruppen bestätigt die Montage am Rollstuhl, mit Vorgaben zur Integration der Verkabelung.

Maßprüfung, Montageversuch und Dauerhaltbarkeitsprüfung liefern unterschiedliche Nachweise. Deshalb ordnet die Validierung jedes Ergebnis einem Muster, einem Merkmal und einem Abnahmekriterium zu. Ein konformes Muster belegt das Ergebnis dieser Prüfung. Für sich allein beschreibt es nicht die Streuung einer Serie.

Zwei Messergebnisse des Musters veranschaulichen diese Prüfung:

MERKMAL	NENNMASS UND TOLERANZ	DOKUMENTIERTER MESSWERT
Achsabstand	270 ± 0,5 mm	270,00 mm
Außendurchmesser des Gehäuses	Ø 35 ± 0,3 mm	Ø 35,25 mm

5. Industrialisierung mit überprüfbaren Werkstoffen und Spezifikationen

Wenn bei einem Bauteil das Fertigungsverfahren oder der Lieferant wechselt, müssen die funktionsrelevanten Eigenschaften erhalten bleiben. Bei Metallbauteilen betrifft dies die Legierung, den Werkstoffzustand und die Halbzeugform. Bei Spritzgussteilen sind es die Entformungsgeometrie, die Oberflächenstruktur und die Kennzeichnung.

REGNER kombiniert eigene Fertigung mit spezialisierten Lieferanten. Der erste Vorschlag untersucht konstruktive Alternativen sowie den Spritzguss von Kunststoffteilen, die zuvor als 3D-Druckteile dargestellt waren. Die spätere Dokumentation legt beispielsweise für bestimmte Abdeckungen und Stopfen der Baugruppe schwarzes PA6, Farbton RAL 9005, Entformungsschrägen von 1° und eine Oberflächenstruktur nach VDI 3400, Stufe 36, fest.

Ob die Strukturstufe der geforderten Oberfläche entspricht, muss vor der Freigabe mit dem Werkzeuglieferanten bestätigt werden.

Die Werkstoffauswahl kombiniert je nach Bauteil Stahl und Aluminiumlegierungen:

BAUTEIL	WERKSTOFF UND HALBZEUGFORM	IM ZEUGNIS ANGEGEBENE ZUGFESTIGKEIT Rm
Befestigungsschelle des Motors	Stahl DD11, Blech mit 3 mm Dicke	379 MPa
Verriegelungsbolzen	Aluminium 6026 LF T6, Rundstange Ø14 mm	375,55 MPa
Halterung der Beinstütze	Aluminiumprofil 6063 T66	215 MPa

Für das Profil 6063 T66 unterscheidet EN 755-2 nach der Wanddicke: Für t ≤ 10 mm gelten mindestens 245 MPa für Rm und 200 MPa für Rp0,2; für 10 < t ≤ 25 mm mindestens 225 MPa für Rm und 180 MPa für Rp0,2. Diese Mindestwerte der Spezifikation sind keine Prüfergebnisse der Charge. Der Wert von 215 MPa aus der vorherigen Fassung muss anhand des Abnahmeprüfzeugnisses 3.1, des Werkstoffzustands und der zutreffenden Wanddicke überprüft werden, bevor die Festigkeit des Profils veröffentlicht wird.

6. Den Antrieb mit einer definierten Montagekonfiguration fertigen

Äußerlich können zwei Antriebe identisch aussehen. Das Verhalten eines Antriebs hängt jedoch auch vom inneren Aufbau ab: Motorlagerung, Getriebe, Lager, elastische Elemente und Kabelausgang. Deshalb muss sich die Konfiguration anhand konkreter Anweisungen reproduzieren lassen, einschließlich der Einbaulagen und Arbeitsschritte, die aus einer Außenansicht nicht hervorgehen.

Die Fertigungszeichnung des RA35 für dieses Projekt definiert das Motorgehäuse aus Stahl mit 35 mm Durchmesser, die elastomeren Stützelemente, die Getriebebaugruppe und die Anordnung der Federscheiben. Die Fotodokumentation ergänzt diese Festlegungen um die Montageschritte für den Motor und die inneren mechanischen Komponenten.

Auch der Kabelausgang ist festgelegt: Die Zeichnung spezifiziert die Kabeldurchführung und zwei Kabelbinder, einen innen und einen außen um die Durchführung. Nach der Fertigung durchläuft jeder Antrieb die erste Qualitätskontrolle, bevor er in den Legrest integriert wird.

Die Einzelprüfung bildet die erste Kontrollstufe. Anschließend muss der Antrieb mit den Gelenken, Halterungen und der Verkabelung der Baugruppe zusammenarbeiten.

7. Montage mit Vorrichtungen und kontrollierter Kabelführung

Die Wiederholbarkeit der Montage setzt physische Positionierreferenzen und eine Arbeitsfolge voraus, die den Zugang zu den Verbindungsstellen gewährleistet. Auch die Verkabelung ist Teil der mechanischen Integration, da sie Bauraum beansprucht und sich während der Bewegung verformt.

Bei REGNER umfasst die Montage des Legrest das Profil, die Halterungen, die Gelenke, den Antrieb und die Anschlüsse. Die Prozessfotos zeigen die Vorrichtung U655 mit einer Abstandsmarkierung von 100 mm, die die Wadenstützenhalterung auf dem Profil positioniert. Dieses Maß gehört zum Positioniervorgang der Halterung.

MEYRA dokumentiert drei konkrete Vorgaben für die Verkabelung der Muster: seitliche Kabelführung, im Inneren des Umlenkhebels untergebrachte Steckverbinder und eine Führung des Motorkabels in einem weiten Bogen über den Kopf nach hinten. Damit ist der Kabelverlauf in der vom Kunden überprüften Konfiguration festgelegt.

Sind die Montage der Bauteile und die Integrationsbedingungen des Antriebs aufeinander abgestimmt, bleibt das Ergebnis der gesamten Montage zu prüfen.

Die Vorrichtung legt die Montageposition fest.
Die Überprüfung der Verkabelung definiert, wie Anschluss und Bewegung miteinander vereinbar sind.

8. Die Baugruppe anhand möglicher Fehlerarten prüfen

Was kann fehlschlagen, wenn Bauteile, Antrieb und Montage in einer Baugruppe zusammenkommen? Ein einzeln geprüfter Antrieb kann in einer Baugruppe mit ungeeigneter Passung oder einem fehlerhaften Montageschritt enden. Deshalb ergänzt die Prüfung der fertigen Unterbaugruppe die Prüfung der Einzelkomponente.

REGNER sieht zwei Kontrollzeitpunkte vor: jeden Antrieb vor der Integration und die Baugruppe nach der Montage. Bereits das Projektdefinitionsdokument benennt Risiken hinsichtlich der Passungen des Verriegelungsmechanismus, der Bauteilmontage und der Antriebsfunktion. Die paarweise Zuordnung von Halterung und Bolzen ergänzt eine gezielte Maßnahme gegen das in Abschnitt 2 zu Reibung und Bolzenführung analysierte Gleitproblem.

Jedem Risiko ist eine Maßnahme zugeordnet: Bauteilkontrolle für die Passungen, Arbeitsanweisungen und Schulung für die Montage sowie Einzelprüfung für die Antriebsfunktion. Die abschließende Überprüfung der montierten Baugruppe schließt die Abfolge ab.

Die zweite Prüfung erfolgt an der Einheit, die der Kunde erhält. Nach bestandener Prüfung bereitet REGNER die Baugruppe zur Lieferung vor. So integriert der Hersteller eine nach dem vereinbarten Prozess montierte und geprüfte Unterbaugruppe in seinen Rollstuhl.

9. Das industrielle Ergebnis für den Kunden

Das Standarddatenblatt des RA35 beschreibt die Katalogoptionen. Der RA35 des Legrest verwendet eine durch die Projektzeichnung definierte kundenspezifische Konfiguration mit einem 190 mm langen Kabel und einem Achsabstand von 270 mm im eingefahrenen Zustand. Die folgenden Standardwerte ersetzen nicht die projektspezifischen Parameter aus Abschnitt 3.

Standarddatenblatt des RA35 und kundenspezifische Konfiguration

MERKMAL	STANDARDDATENBLATT DES RA35
Minimales Einbaumaß	156 mm + Hub
Kabellänge	150 oder 500 mm
Befestigungsdurchmesser	8,1 oder 10,1 mm
Vordere Befestigung	Standard oder Gabelkopf
Steckverbinder	Molex 39-01-2066
Oberfläche	Schwarz eloxiert

10. Häufig gestellte Fragen

Was umfasst die integrierte Lieferung der Legrest-Baugruppe von REGNER®?

REGNER® liefert die obere Baugruppe der Beinstütze montiert, geprüft und einbaufertig für den Rollstuhl. Sie umfasst den elektrischen Linearantrieb RA35, das Profil, die Halterungen, die Gelenke, die Verkabelung und die Anschlüsse. Der Kunde hat einen einzigen Ansprechpartner, der die Komponenten, die Antriebsintegration und die Prüfungen vor der Lieferung koordiniert.

Welche Eigenschaften hat der für den Legrest konfigurierte RA35?

Er arbeitet mit 24 V DC und liefert 1.600 N bei 6 mm/s, mit einem Hub von 100 mm und einem Achsabstand von 270 mm im eingefahrenen Zustand. Er hat einen Nennaußendurchmesser von 35 mm, ein 190 mm langes Kabel und die Schutzart IP54. Die Einschaltdauer beträgt 10 % (2 Minuten je 20 Minuten). Es handelt sich um eine durch die Projektzeichnung definierte kundenspezifische Konfiguration, die nicht der Standardausführung im Datenblatt des RA35 entspricht.

Entsprechen die 1.600 N des Antriebs der zulässigen Belastung der Beinstütze?

Nein. Die Axialkraft des Antriebs entspricht nicht unmittelbar der zulässigen Belastung der Beinstütze, da diese von der Geometrie und den Hebelarmen abhängt. Deshalb wird vor der Prüfung der Konfiguration anhand von Mustern eine Vorausberechnung mittels statischer Starrkörperanalyse durchgeführt. Auch die Leerlaufgeschwindigkeit allein reicht nicht aus. Entscheidend ist die Bewegung unter Last.

Wie wird die korrekte Funktion der Baugruppe überprüft?

REGNER® sieht zwei Kontrollzeitpunkte vor: jeden Antrieb vor der Integration und die Baugruppe nach der Montage. Jedem erkannten Risiko ist eine Maßnahme zugeordnet: Bauteilkontrolle für die Passungen, Arbeitsanweisungen und Schulung für die Montage sowie Einzelprüfung für die Antriebsfunktion. Als Sofortmaßnahme gegen das Gleitproblem des Bolzens prüft die Qualitätssicherung Halterung und Bolzen vor der Montage und ordnet sie paarweise zu.

Welche Informationen benötigt REGNER® für eine ähnliche Anwendung?

Ausgangspunkt sind Angaben zu Lasten, Kinematik, Schnittstellen und Produktionsanforderungen. Auf dieser Grundlage wird ein Bewegungsbedarf in eine fertigbare und überprüfbare Konfiguration überführt. Beim Legrest hat REGNER® zusätzlich die Lastangriffspunkte, die Lage des Massenschwerpunkts und die Vorgaben für die Ermüdungsprüfungen beim Kunden angefordert.