antriebstechnik 12/2024

GETRIEBE UND

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN02 Platzsparend in seefesten Container integriert:Für die Steuerung und Kontrolle der vier Seilzüge beim Kite-Pumpingwurden Hypoidgetriebe der Baureihe TPK+ ausgewähltDie ausrollenden Seile erzeugen einen generatorischen Betriebdes Antriebssystems – und damit elektrische Energie. Je stärkerder Wind ist, desto mehr Traktionskraft und Energie werden erzeugt.Danach wird der Kite durch den Luftwiderstand minimierendesAnstellen der Segelfläche wieder eingeholt. Die hierfür erforderlichemotorische Energie beträgt lediglich einen Bruchteilder zuvor generatorisch gewonnenen Energie, sodass sich währendder Erntefahrt sukzessive ein Energieüberschuss aufbaut,der zur Gewinnung von Wasserstoff eingesetzt wird.HYPOIDGETRIEBE UNTERSTÜTZENENERGIEGEWINNUNGAnhand der Daten der Lightversion sowie neuer Applikationsdatenwählten Oceanergy und Wittenstein gemeinsam Hypoidgetriebeder Baureihe TPK+ für die Steuerung und Kontrolle dervier Seilzüge beim Kite-Pumping aus. Die Winkelbauform trägterheblich dazu bei, das gesamte K1-Drachenantriebssystemäußerst platzsparend umzusetzen und in einen seefesten Containerintegrieren zu können.Das zweistufige Getriebe in Baugröße 300 mit einer Übersetzungvon i = 100 zeichnet sich durch eine hohe Verdrehsteifigkeit,ein geringes Verdrehspiel und hohe Lastaufnahmefähigkeitbei externen Kräften aus. Die hochwertige Hypoidverzahnunggewährleistet gleichzeitig ein hohes Drehmoment und eine besondereLaufruhe.GETRIEBE AUF HOHER SEEONLINE ÜBERWACHEN„Da die Schiffe später autonom, also unbemannt, unterwegs seinkönnten, und die Hauptachse des Antriebssystems extrem unterschiedlicheBewegungen und Kräfte des Kites auch bei starkemWellengang beherrschen muss, haben wir Ocenergy empfohlen,die TPK+ mit der Cynapse-Funktionalität auszustatten“, berichtetAndreas Kolibius, Vertriebsingenieur bei Wittenstein alpha. „Aufdiese Weise können die Daten auf hoher See aus der Ferne überwachtund analysiert werden.“Für Felix Bartels ist die Kraftüberwachung eines der voraussichtlichenNutzungsszenarien von Cynapse: „Wir haben vor, überCynapse auszulesen, wie die Getriebe funktionieren. Wir werdenwährend einer Fahrt beispielsweise die Beschleunigungswerte,die Cynapse aus der Hauptachse bereitstellt, mitloggen und siemit früheren Werten vergleichen, um mögliche Anomalien frühzeitigzu erkennen. Wird das Energieschiff dann an einem Terminalentladen, können wir in dieser Zeit bei Bedarf reagieren.“Nach den positiven Erfahrungen bei der Umsetzung der Seilzugsteuerungenmit TPK+-Getrieben entschied sich Ocenergyauch bei der Ausrüstung der manuellen Steuereinheit des K1-Antriebssystemfür Wittenstein. Den Anforderungen entsprechendausgelegt, werden in dieser Bedieneinheit ein spielarmes PlanetengetriebeTP+ der alpha Advanced Line, das drehmomentdichteund kompakte NVH-Schneckengetriebe aus der V-Drive Value-Familie sowie zwei rotative Servoaktuatoren TPM+ verbaut, diesich durch hohe Dynamik bei geringem Platzbedarf und hoheEnergieeffizienz auszeichnen.Auch im dritten Getriebeprojekt innerhalb des K1-Antriebssystems– dem Drehkranz – wird ein Getriebe von Wittensteineingesetzt: ein Planetengetriebe XP+ mit einem speziell konzipiertenAbtriebsdesign und dadurch einer äußerst kompakten,platzsparenden Bauweise. Neben der höchsten Drehmomentdichteam Markt überzeugt es durch maximale Verdrehsteifigkeitund Kippmomentkapazität. Diese Eigenschaften ermöglichen es,den Drehkranz mit den vier Seilzügen mit hoher Dynamik aufeiner vertikalen Achse zu drehen und so eine optimale Ausrichtungder Seile zu gewährleisten.MIT GRÜNEM WASSERSTOFF AUF KURSVersuche im Drachentestzentrum von Oceanergy in Kapstadt,Südafrika, haben gezeigt: Die Energieschiffe können grundsätzlichWindenergie auf dem offenen Meer ernten – dort, wo er amstärksten und dauerhaft weht. Die Versuche bestätigen auch dieBerechnungen, denen zufolge Energieschiffe im Vergleich zu stationärenWindkraftanlagen bis zu 32-mal mehr Energie pro Quadratmetereingefangener Windfläche erzeugen können. Durchden vergleichsweise hohen Nutzungsgrad von 80 bis 90 Prozent,die 24/7-Verfügbarkeit und den besonderen Wirkungsgrad derEnergieschiffe soll grüner Wasserstoff bis zum Jahr 2035 mit Kostenvon schätzungsweise 2 Euro/kg deutlich günstiger als mit anderen,bisher bekannten grünen Technologien gewonnen werdenkönnen. Mit seinen cybertronische Antriebslösungen leistetWittenstein einen wichtigen Beitrag, um mit Kite Hydrogen Shipsvon Oceanergy einen nachhaltigen Paradigmenwechsel in derH 2-Energiewende möglich zu machen.Bilder: Wittenstein, Aufmacherbild: Oceanergywww.wittenstein.deDIE IDEE„Um grünen Wasserstoff als Energieträgernachhaltig herzustellen,haben wir die Kite-Hydrogen- Ship-Technologie entwickelt, mit dergrüner Wasserstoff durch Ernten vonWindenergie und Elektrolyse vonMeerwasser direkt an Bord erzeugtwird. Herzstück des Energieschiffkonzeptesist das patentierteK1-Drachenantriebssystem, das alsgrüne Steckdose für den Elektrolyseprozessan Bord dient.“Ulrich Dobler, Vorstand derOceanergy AG, Stuttgart12 antriebstechnik 2024/12 www.antriebstechnik.de

MARKTPLATZGANTRY-LÖSUNG FÜRSUBMIKROMETER-PRÄZISIONDie Firma August Steinmeyerzeigte im September auf derFachmesse AMB in Stuttgart einmodulares Hochgeschwindigkeits-Gantry-System für anspruchsvollePositionieraufgaben in der Automatisierung.Das Gantry-Systembesteht aus zwei synchron verfahrendenAchsen, einer Quertraversemit zwei Vertikalachsen fürparallele Bearbeitungen. HochdynamischeLinearmotoren ermöglicheneinen hohen Produktionsdurchsatz.In den Z-Achsen sindgeschliffene Kugelgewindetriebe des Herstellers mit Genauigkeitenbis ISO-Toleranzklasse 1 verbaut. Die Oberflächenbearbeitungund optimierte Standzeit des Schmiermittels sorgenfür eine lange Lebensdauer. In der Linsenverstelleinheit desPositioniersystems ist ein Gleitgewindetrieb verbaut, der auseiner Spindel mit gerolltem M2-Gewinde und einer Kunststoffmutterbesteht. Das vorgestellte Gantry-System setzt lauteigenen Angaben Maßstäbe in Sachen Performance, Präzisionim Submikrometer-Bereich, Dynamik und Anpassungsfähigkeit.Außerdem informierte das Unternehmen über seinen gesamtenProduktbaukasten für applikationsspezifische Lösungen mitKugelgewindetrieben.www.steinmeyer.comPROAKTIVE ZUSTANDSÜBERWACHUNG MIT KISKF hat bei derSchongauerUPM-Papierfabrikein 15 Jahre altesÜberwachungssystemjetzt auf denneuesten Standgebracht. DerEinsatz von KünstlicherIntelligenzermöglicht nunnoch bessere Zustandsprognosen und ein vorausschauendesHandeln. Um Lagerausfälle frühzeitig zu erkennen und Wartungenplanbar zu machen, setzte UPM an dem Standort seit15 Jahren auf SKF-Analyst, eine bewährte Hard- und Software-Lösung zur Zustandsüberwachung. Jetzt war es an der Zeit, dieSystemarchitektur auf einen aktuellen Stand zu bringen undeine proaktive Zustandsüberwachung einzuführen. Dieserforderte eine Softwaremigration auf den modernen SKF-Observer mit neuer Hardware für das Monitoring. UnterschiedlicheOT-Systeme zur Produktionssteuerung entlang derFertigungsstrecke konnten so in die Überwachung integriertwerden. Das plattformunabhängige KommunikationsprotokollOPC UA machte es möglich: So konnten beispielsweise Softwaresystemevon Siemens, Honeywell, ABB und Aveva zusammengeführtwerden, um ihre Daten über einen Aveva-Edge-Server der SKF Observer Cloud zur Verfügung zu stellen.www.skf.comPRÄZISE KRAFTMESSUNG FÜRVIELSEITIGE ANWENDUNGENDie Kraftaufnehmerder Serie K von GTMdecken einen Nennkraftbereichvon 200 Nbis 630 kN ab undverfügen über eineGenauigkeitsklassevon 0,02 bis 0,05. EinOnline-Konfiguratorerschließt die über13.000 verfügbarenVarianten der Serie und weitere Produkte des Spezialisten fürMesstechnik. Um Zug- und Druckkräfte zu erfassen, nutzen dieKraftaufnehmer das Biegeringprinzip als einziges integrierendesMessverfahren in der Kraftmessung. Dadurch sind dieSensoren weitgehend unempfindlich gegen parasitäre Einflüssewie Querkräfte, Biegemomente, Torsionsmomente undTemperaturschwankungen. Die Sensoren halten Kräften bis300 Prozent der Nennkraft ohne Bruch und bis zu 150 Prozentder Nennkraft ohne Nullpunktverschiebung stand. Die Vielseitigkeitder Serie ermöglicht eine hochgenaue Messung überden gesamten Messbereich – von der kleinsten Auslastung biszur Nennkraft. Derselbe Kraftaufnehmer kann somit für dengrößtmöglichen Messbereich verwendet werden. TypischeEinsatzgebiete sind die Werkstoff- und Bauteilprüfung,anspruchsvolle Produktionsanwendungen zur Prozesskontrolleund Qualitätssicherstellung oder in statischen und dynamischenPrüfmaschinen.www.gtm-gmbh.comIO-LINK-VIBRATIONSSENSOR ÜBERWACHTIN DREI ACHSENIfm präsentiert den neuenCondition-Monitoring-SensorVVB30x mit IO-Link-Schnittstellezum kontinuierlichenErfassen von Schwingungen inalle drei Raumrichtungen. Schädenan Wälzlagern und anderenMaschinenkomponenten lassensich so frühzeitig erkennen,bevor es zum Maschinenstillstandkommt. Aus den aufgenommenenMesswertenberechnet der Sensor Zustandsindikatorenzur Bewertung des Maschinenzustands: Informationenüber Ermüdung (v-RMS), mechanische Reibungen(a-RMS), Stöße (a-Peak) und Lagerverschleiß (Crest-Faktor).Außerdem wird die Oberflächentemperatur als weitererVerschleißindikator übermittelt. In der Ausführung „BasicCondition Monitoring“ kann der Sensor kontinuierlich eineentstehende Unwucht der Maschine analysieren und imBedarfsfall sicher kommunizieren. Zudem erfasst der Sensor dieMaschinenbetriebsstunden auf Basis des maschinenbezogenenSchwingungspegels. In der Ausführung „Data Science ConditionMonitoring“ bietet das Gerät ein smartes Lagerdemodulation-Verfahren zur sicheren und kontinuierlichen Lageranalyse an,den sogenannten Bearing Scout.www.ifm.comwww.antriebstechnik.de antriebstechnik 2024/12 13