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Antrieb für Sensor-SchrauberLeise Schrauber mit Feingefühl

Mikro-Sensor-Schraubsysteme

Leise, hoch dynamische Kleinstantriebe mit großer Leistung in kleinem Bauraum erlauben es, Kleinkomponenten sachgemäß mit Hilfe von robusten Sensor-Schraubern zu montieren.

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GetriebemotorNie mehr antriebslos

Maschinen und Anlagen werden seit einigen Jahren sehr intensiv hinsichtlich ihrer Energieeffizienz auf den Prüfstand gestellt. Ein wichtiger Aspekt dabei ist neben dem Wirkungsgrad auch die präzise Auslegung und Umsetzung antriebstechnischer Lösungen. Vor diesem Hintergrund erweist es sich als sinnvoll, den gesamten Antriebsstrang von der Planung über die Umsetzung bis zum Betrieb optimal abzustimmen. Das ist dann nicht immer ganz einfach, wenn Komponenten unterschiedlicher Hersteller zu einem Gesamtsystem kombiniert werden. Doch es geht auch anders, wie Siemens mit Totally Integrated Automation (TIA), der ganzheitlichen Betrachtung von Antriebs- und Steuerungslösungen deutlich macht. Dem Ziel einer vollkommenen Durchgängigkeit folgend, arbeitet das Unternehmen mit Hochdruck daran, alle Teilbereiche von der Planung über die Ausführung bis hin zum Service präzise aufeinander abzustimmen und damit den gesamten Antriebsstrang konsequent zu optimieren. Ein wichtiger Aspekt ist hierbei ein möglichst umfassendes Portfolio, das weltweit verfügbar ist. Mit der Entwicklung der neuen Getriebemotorreihe Simogear, deren Markteinführung zur Hannover Messe 2012 startete, will das Unternehmen erneut ein wichtiges Glied in der antriebstechnischen Kette stärken. Die Getriebemotorreihe ersetzt die bekannten Motox-Getriebemotoren und bringt Anwendern deutliche Vorteile hinsichtlich Typenvielfalt, Standardisierung, Kompaktheit und Leistungsdichte.

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Marktübliche Abmessungen

Getriebemotor: Nie mehr antriebslos

Vor allem die Fördertechnik in den unterschiedlichen Branchen, wie Automotive, Logistik, Food & Beverage etc. profitiert davon, wenn Planung, Auslegung, Steuerung und Antrieb zu einem perfekt funktionierenden Antriebsstrang (Drive Train) führen. Das erhöht nicht nur grundsätzlich die Wirtschaftlichkeit einer Lösung, sondern hat zudem positive Einflüsse auf Betriebskosten, Verfügbarkeit und Service. Für Anwender bedeutet die neue Getriebemotoren-Baureihe eine in dieser Form bisher nicht gekannte Gestaltungsfreiheit. Denn durch die gewählten Standard-Anbauabmessungen für Achshöhen, Abtriebswellen, Fuß- und Flanschbefestigungen etc. unterstützt der Hersteller die bekannten Konstruktionsroutinen, die sich im Lauf der Jahre in einem von starken Wettbewerbern geprägten Markt zwangsläufig gebildet haben. Das bedeutet, ein Lieferantenwechsel bzw. ein Zweitlieferant zur Risikostreuung ist damit ebenso einfach möglich wie die komplette Modernisierung bzw. Neugestaltung ganzer Antriebslösungen mit geringem Aufwand. Über diese äußeren Kennzeichen hinaus zeigt die technische Detailbetrachtung der Simogear-Getriebemotoren jedoch an vielen Stellen eine deutliche Verbesserung gegenüber vergleichbaren Produkten am Markt. So zeichnen sich die neuen Getriebemotoren beispielsweise durch eine besonders große Übersetzung bereits in der ersten Stufe aus, was beispielsweise bei einem zweistufigen Kegelstirnradgetriebe zu einer Gesamtübersetzung (iges) zwischen 3,5 und 60 führt.

Eine Getriebestufe eingespart

Konstruktiv ist dies deshalb möglich, weil das Unternehmen statt eines Aufsteckritzels, wie es bekannte Wettbewerber einsetzen, auf das kompaktere Einsteckritzelprinzip setzt. Dabei wird das Ritzel nicht auf der Motorwelle aufgebracht, sondern über eine kraftschlüssige Verbindung in die Motorwellenbohrung eingefügt. Somit kann dieses Ritzel viel kleiner dimensioniert werden, was zu der deutlich höheren Übersetzung der ersten Stufe führt. Die Vorteile für Anwender sind eindeutig: In bestimmten Fällen lässt sich dadurch eine Getriebestufe sparen, was die Effizienz erhöht. Denn als Faustformel kann man davon ausgehen, dass der Wirkungsgrad pro Getriebestufe um zwei Prozent sinkt. Gleichzeitig reduzieren sich die Geräuschentwicklung und die Planschverluste des Getriebemotors durch die verringerte Umfangsgeschwindigkeit in der ersten Stufe - und durch den möglichen Verzicht auf eine Getriebestufe reduzieren sich die Bauteile innerhalb des Getriebes - mit positivem Einfluss auf das Gewicht einer Getriebemotorlösung. Das Unternehmen achtet zudem bei der weiteren Entwicklung seiner Getriebereihe darauf, dass die Getriebelösungen sowohl mit Motoren der hohen Energieeffizienzklasse IE2 sowie der noch höheren IE3 ausgerüstet werden können, ohne dass sich dadurch die Anbaumaße ändern. Es ergibt sich später also kein Motor-Baugrößensprung von IE2 zu IE3. Für den Anwender bedeutet dies, dass auch mit Motoren der Wirkungsgradklasse IE3 der gesamte Übersetzungsbereich zur Verfügung steht. Außerdem lassen sich zukünftig hochdynamische Synchronmotoren 1FK7 von Siemens direkt an spielreduzierte Ausführungen der neuen Getriebemotorenreihe anbauen.

Integriertes Lagerschild

Ein weiteres Highlight ist das integrierte motorseitige A-Lagerschild beim Motor anstelle von Adapterplatte plus Lagerschild wie es bei anderen Herstellern üblich ist. Dadurch bauen die Getriebemotoren kürzer und sparen sich eine Schnitt- bzw. Dichtstelle, was die Kompaktheit und die Servicefreundlichkeit der neuen Getriebemotorengeneration unterstreicht. Gleiches gilt vor allem auch für die Kegelstirnradgetriebe, bei denen durch eine neue Lagerung der Ritzelwelle sowohl eine kürzere Baulänge als auch ein geringeres Gewicht erzielt werden konnte. All die konstruktiven Verbesserungen in Verbindung mit einer Bauteilstandardisierung haben dazu geführt, dass das Angebotsspektrum der Getriebemotorengeneration deutlich erhöht werden konnte im Vergleich zu den bisherigen Motox-Getriebemotoren. Die Abstufungen bzw. Übersetzungsaufteilungen sind dadurch neben der hohen Wirtschaftlichkeit entsprechend fein, was Anwendern bei der Auslegung ihrer Antriebslösung große Vorteile bringt.

Flexibel dank Baukastenprinzip

Motorseitig ist die Getriebemotorengeneration über das patentierte Prinzip "Modulog" wie ein Baukastensystem aufgebaut. Im Mittelpunkt des Baukastens steht dabei der auf internationale Netzbedingungen ausgelegte 2-, 4-, 6-polige Grundmotor mit Leistungen zwischen 0,09 und 200 kW (siehe Kastentext). Auf der B-Seite des Motors sorgt ein individuell konfigurierbares Anbauwellensystem für die hohe Flexibilität der dort benötigten Performance: Bremsen, Rücklaufsperre, Drehgeber und Fremdbelüftung lassen sich über individuelle Anbauwellen ergänzen. Der Vorteil ist, dass sich solche Anbauwellen leichter handhaben und lagern lassen als unterschiedliche Läuferwellen. Die vom Anwender gewünschte Konfiguration des Getriebemotors lässt sich auf diese Weise komfortabel, praxisgerecht und mit entsprechend kurzen Lieferzeiten zusammenstellen. Der hohe Anwendungsbezug zeigt sich auch in der Materialauswahl der Getriebe. Für Anwendungen, bei denen vor allem das Gewicht eine große Rolle spielt, bietet das Unternehmen viele Getriebe, sowie die dazu gehörenden Motoren im unteren Drehmomentbereich (siehe Kastentext) komplett im Aluminiumgehäuse an. Des Weiteren sind die Kleingetriebemotoren bis Baugröße 29 lebensdauergeschmiert. Zur Verlängerung der Wartungszyklen kann natürlich auch synthetisches Öl verwendet werden.

Soft- und Hardware

Besonderes Augenmerk haben die Entwickler der neuen Getriebemotorlösungen auf die Ausgewogenheit hinsichtlich Getriebe-Nennmoment, zulässiger Radialkraft, Abtriebswellendurchmesser, Lagerlebensdauer und einer dauerfesten Verzahnungssicherheit gerichtet. Mit der komplett neuen Generation der Getriebemotoren Simogear, die die bisherige Motox-Baureihe ablöst, stärkt der Hersteller erneut sein Image als Systempartner und Lösungsanbieter. Im Zuge von Totally Integrated Automation bietet das Unternehmen mit der neuen Getriebemotorengeneration abgestimmte Lösungen für den gesamten Antriebsstrang ¿ von der Planung über die Ausführung bis hin zum Service. Flankiert wird die Hardware aus Getriebemotoren, Startervarianten, dezentraler Peripherie und Steuerungstechnik von zahlreichen Softwaretools. Zum Beispiel unterstützt das Programm Sizer die Projektierung von Antriebslösungen, und mit Sina-Save lässt sich vorab eine exakte Wirtschaftlichkeitsberechnung durchführen. Mit Step7 wird die Automatisierungslösung programmiert, mit dem Programm Starter die entsprechenden Komponenten parametriert und in Betrieb genommen. Für die passende Konfiguration der neuen Getriebemotoren wird es dann begleitend den Simogear-Konfigurator geben. Damit lassen sich die passenden Getriebemotorlösungen anhand der geforderten Applikationsdaten wie Übersetzung, Drehmoment, Leistung etc. präzise ermitteln. Das Programm liefert anschließend wichtige Informationen wie Listenpreis, Lieferzeit, Bestellnummer und auch Maßbilder in 2D und 3D für die gängigen CAD-Programme. Siemens betrachtet den Antriebsstrang als Ganzes und liefert dabei wohl als einziger Hersteller weltweit entsprechend durchgängige Gesamtlösungen - die neue Getriebemotoren-Generation Simogear macht´s möglich. ee

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