antriebstechnik 4/2019

DIE IDEENGEBER (v. l. n.

DIE IDEENGEBER (v. l. n. r.) Produktmanager Hans-Christian Spranger, Projektleiter Markus Krumbein und Pascal Bäuerlein, Teilprojektleiter Wickeltechnik 54 antriebstechnik 2019/04 www.antriebstechnik.de

ELEKTROMOTOREN DIE WICKLUNG MACHT DEN UNTERSCHIED Schon Firmengründer Dr. Fritz Faulhaber betrat technologisches Neuland und entwickelte in den 40er Jahren die freitragende, eisenlose Rotorspule mit Schrägwicklung. Seine Erfindung legte nicht nur den Grundstein für die gleichnamige, familiengeführte Unternehmensgruppe, sondern ist bis heute auch die Inspiration für folgende Generationen. So führen auch die Ideengeber rund um Projektleiter Markus Krumbein bei der Entwicklung der neuen Baureihe BXT die Firmenphilosophie fort, stets „eine Nasenlänge voraus“ zu sein. Svenja Stenner ist Redakteuerin der antriebstechnik Visionäre Konstruktionen finden sich primär in Entwicklungsabteilungen moderner Unternehmen, welche die wegweisenden Ideen ihrer kreativen Köpfe zur Marktreife begleiten. Die Ideengeber Projektleiter Markus Krumbein, Produktmanager Hans-Christian Spranger und Teilprojektleiter Wickeltechnik Pascal Bäuerlein (alle Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG) empfangen uns stellvertretend für das gesamte Projektteam am Stammsitz des Spezialisten für Miniatur- und Mikroantriebstechnologie in Schönaich. Der studierte Wirtschaftsingenieur Spranger ist als Produktmanager zuständig für diverse Produktreihen-Bereiche wie die bürstenlosen DC-Motoren, bürstenbehafteten Motoren, Flachmotoren, Motoren mit integrierter Steuerung, aber auch Getriebe und Zubehörteile. Ursprünglich verwurzelt im Verbrennungsmotorensegment, erkannte Spranger 2015 seine Leidenschaft für die Elektrifizierung: „Ich habe die individuellen Antriebssysteme schnell schätzen gelernt. Ihr vielfältiger Einsatz in unterschiedlichsten Anwendungsgebieten, die hohe Varianz an Modifikationsmöglichkeiten und die spezifischen bzw. anspruchsvollen Marktanforderungen dieser Produkte, stellen mir täglich neue, spannende Herausforderungen. „Die Technik hinter der neuen Baureihe, basierend auf dem Aufbau klassischer Außenläufer-Motoren“, erinnert sich der Bachelor of Engineering Bäuerlein, bei Faulhaber als Teilprojektleiter für die Wickeltechnik bei der BXT-Baureihe verantwortlich, „war bereits auf dem Markt. Wir hatten den Anspruch, die Maßstäbe dieser Antriebsklasse durch die Steigerung des Kupferanteils im Motor deutlich zu übertreffen.“ MEHR LEISTUNG AUF KLEINSTEM RAUM Der Trend in der Antriebstechnik geht nach wie vor in Richtung immer kleinerer Komponenten, die dennoch drehmomentstark sind. Von der Robotik, Labortechnik, Luft- und Raumfahrt über Prothetik, Orthetik bis hin zur Medizintechnik und der industriellen Automation finden sich diese Anforderungen in vielzähligen Sparten. Faulhaber verfügt entsprechend über ein breit aufgestelltes Portfolio an Antriebssystemen. „Die größte Herausforderung ist jedoch die Varianz am Markt und folglich für jede Anforderung den passenden Antrieb anbieten zu können. Unsere eisenlosen Flachmotoren der Baureihe B-Flat fokussieren auf hohe Effizienz bei geringem Strom. Diese entsprechen in gewissen Bereichen zum Beispiel nicht dem anwendungsspezifisch geforderten Drehmoment in der Robotik und Prothetik. Ein platzsparendes Design zu verwirklichen und dabei die Leistung der Motoren nicht außer Acht zulassen, ist keine einfache Aufgabe“, betont Krumbein. Der Diplomingenieur Mechatronik/Feinwerktechnik leitet das BXT-Projekt. Die Antwort seines Teams auf die Problematik – die neue Faulhaber-BXT-Serie – basiert auf dem Aufbau klassischer Außenläufer-Motoren. Da diese in drei Ausführungen in axialer Richtung nur 14, 16 bzw. 21 mm kurz sind, lassen sie sich auch bei platzkritischen Applikationen einfach unterbringen. Sie sind für eine Dauerausgangsleistung von bis zu 100 W ausgelegt und übertreffen damit die Maßstäbe dieser Antriebsklasse, insbesondere im Hinblick auf das Verhältnis von Drehmoment zu Länge, Volumen und Gewicht. Besonders hervorzuheben ist die Tatsache, dass die kleinen bürstenlosen DC-Flachmotoren gute Gleichlaufeigenschaften aufweisen und überdies hinaus Drehmomente bis 134 mNm bei einem Durchmesser von 22, 32 bzw. 42 mm liefern. Doch wie erzielen die Antriebe das geforderte Drehmoment? CLEVER GEWICKELT Das Geheimnis der Leistungssteigerung verbirgt sich hinter einem speziellen Wicklungssystem. „Dank unseres Firmengründers wurde das Wissen des Wickelns bei Faulhaber über Jahre weitervermittelt und optimiert. So verfügen wir heute über unterschiedliche Wicklungssysteme unter anderem die Segmentwicklung und die freitragende Flachwicklung mit drei flachen Kupferwicklungen. Allerdings erreichen wir mit der klassischen eisenlosen, flachen Wicklung nicht das geforderte Drehmoment für diverse Einsatzgebiete, weswegen wir eine eisenbehaftete Wicklung anbieten wollten. Der Fokus lag zudem darauf, einen höheren Füllfaktor automatisiert zu erreichen“, www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2019/04 55