antriebstechnik 4/2025

ELEKTROMOTORENBEI BOEING

ELEKTROMOTORENBEI BOEING IM EINSATZGROSSE TEILE PER ULTRASCHALL PRÜFENAutomatisierte Prüfanlagen für die Luft- und Raumfahrt stellen hohe Anforderungenan die Antriebstechnik. Ein englischer Hersteller von Prüfanlagen zur zerstörungsfreienPrüfung kooperiert mit einem deutschen Antriebsspezialisten. Große undkomplexe Teile aus Verbundwerkstoffen können gleichzeitig per Impuls-Echo-Verfahren und Durchlicht geprüft werden. Servomotoren, Antriebsregler, Getriebeund eine Einkabellösung des Herstellers sind Basis der maßgeschneiderten Lösung.Silvia Feder, Head of Marketing, Stöber Antriebstechnik, PforzheimDie Entwicklung und Fertigung von maßgeschneidertenautomatisierten Anlagen zur zerstörungsfreien Prüfung(ZfP) sind das Spezialgebiet von Ultrasonic SciencesLimited (USL). Das englische Unternehmen ist in Aldershotansässig und beschäftigt derzeit 25 Mitarbeiterinnen undMitarbeiter. Seit rund 40 Jahren liefert das Unternehmen weltweitultraschallbasierte ZfP-Anlagen, unter anderem für die LuftundRaumfahrtindustrie oder die Automobilindustrie.Die individuellen Prüflösungen richten sich an Kunden, die ihrenFokus auf hochpräzise Qualitätskontrolle und die Analyse derMaterialzusammensetzung legen. Das betrifft immer stärkerHersteller von Komponenten und Strukturen aus Verbundwerkstoffenin der Luft- und Raumfahrt. Das Ziel: Gewicht und Kostensenken und so die Effizienz weiter steigern. Mit der ständigenOptimierung von Produktionsmethoden werden die Verbundwerkstoffteileimmer größer und komplexer. Die Fertigteile müssendabei frei von Mängeln sein, was auch umfangreichere undleistungsfähigere Prüfanlagen erforderlich macht.Während der Corona-Pandemie stand Niko Bayer, TechnicalSales Manager bei USL, vor der Herausforderung, geeignete Lieferantenzu finden. Sie sollten in der Lage sein, zusammen mitihnen Maschinen kundenspezifisch anzupassen. Dabei stießBayer auf Stöber UK (Stober Drives Ltd., Hednesford) und dendortigen Niederlassungsleiter Martin Preece. Die kürzeren Vorlaufzeitenals bei Marktbegleitern überzeugten Bayer. Genau dieseUnterstützung benötigte sein Unternehmen, um wichtige Aufträgezu erfüllen.INDIVIDUELL STATT SERIENGEFERTIGTBayer und sein Team waren damit betraut, einen zwölf-achsigenDoppelturm und eine elf-achsige Gantry-Anlage zu konstruieren,zu bauen und zu installieren. Diese sollen Komponenten aus Verbundwerkstoffenfür einen langjährigen Kunden aus der LuftundRaumfahrtbranche prüfen. „Die maßgefertigten Maschinensind an die Anforderungen, Flexibilität und Skalierbarkeit derAnwendung angepasst“, erläutert Bayer. „Sie sind genau, leistungsstarkund mit speziellen Funktionen ausgestattet. Deswegenwerden sie seriengefertigten Systemen vorgezogen.“Bei allen automatisierten Prüfanlagen achtet USL bei bewegungsbezogenenKomponenten wie Motoren auf mehrere Faktoren,insbesondere Präzision, Auflösung, Drehzahlregelung,Drehmoment, Belastbarkeit, Schnittstellen, Sicherheitsmerkmaleund Langlebigkeit. Mechanische Systeme für automatisierteUltraschall-Prüfanlagen sind häufig langen Nutzungszeiten ausgesetzt– bei sich wiederholenden Bewegungen und regelmäßigenRichtungswechseln. Meist befinden sie sich auch in feuchtenUmgebungen. Dass Stöber ihre speziellen Anforderungen würdeerfüllen können, da war Bayer nach den Gesprächen mit MartinPreece „überaus zuversichtlich“.Für diese Anforderungen wurden doppelseitige Maschinen fürdie gleichzeitige Durchlicht- und Impuls-Echo-Prüfung von Verbundwerkstoffteilenbenötigt. Mit großen Scan-Bereichen undspezialisierten Endeffektoren lassen sich mächtige und komplex24 antriebstechnik 2025/04 www.antriebstechnik.de

ELEKTROMOTORENgeformte Komponenten umfassend prüfen. Dazu gehören unter anderemFlügelvorderkanten, Landeklappenverkleidungen sowie dicke Verbundbauteile.Alle strengen Anforderungen des Endanwenders an die mechanischeGenauigkeit und Ultraschall-Prüfung werden damit erfüllt.AUSGEKLÜGELTE ANTRIEBSLÖSUNG„Um die anspruchsvollen Projektanforderungen erfüllen zu können, diskutiertenwir verschiedene Komponenten“, erzählt Preece. „Nach mehreren Gesprächenkonnten wir diese spezifizieren.“ In die angebotenen Antriebssystemeließen sich etwa Servoverstärker oder auch Triebstockverzahnung nahtlosintegrieren.Zu den Lösungen gehören Linear- und Rotationsachsen mit verschiedenenServomotorgrößen aus der EZ-Reihe. Diese sind sehr kompakt und ermöglichenein sehr hohes Drehmoment in Kombination mit einer hohenDynamik. Dazu kommen Antriebsregler der neuesten Generation aus derSC6-Reihe, verschiedene Servogetriebe, ausgewählt nach Steifigkeit undPräzision. Und die One Cable Solution (OCS) verbindet Motoren und Antriebsreglerzuverlässig, und zwar bei einer Länge von bis zu 100 m.„Unsere Motoren und Regler haben wir gemeinsam mit USL so dimensioniertund ausgewählt, dass die Leistung in Abhängigkeit der Antriebsart,also Triebstock-, Spindel- oder Direktantrieb, und je nach den spezifischenAnforderungen optimiert werden konnte“, sagt Preece. Der Kunde setzthäufig eine Kombination dieser Antriebe für verschiedene Achsen derselbenMaschine ein, um die gewünschte Präzision und Zuverlässigkeit zuerreichen.„Im Lauf der Jahre haben wir viele verschiedene Motoren und Antriebsreglervon unterschiedlichen Lieferanten eingesetzt“, berichtet Bayer. „MitStöber erhalten wir die Auswahl, Präzision, Qualität und Zuverlässigkeit, diewir für den Bau unserer Maschinen benötigen.“ Kürzere Vorlaufzeiten undeine bessere Termintreue seien weitere Vorteile der Zusammenarbeit mitStöber, so die Erfahrung von USL.In der Vergangenheit hatte das Unternehmen Motoren im Einsatz, die esermöglichten, in Bezug auf die Reibung Werte für die Vorsteuerung über100 Prozent umzusetzen. Systeme mit dieser Funktion erzielen flüssigereund genauere Bewegungen, indem sie die Auswirkungen der Reibung antizipierenund ihnen entgegenwirken. Stöber sei sofort bereit gewesen, dieseAnforderungen mit dem SC6-Antriebsregler umzusetzen, wie Bayer sich erinnert.Dies ermöglicht nunmehr Vorsteuerungswerte bis zu 200 Prozent.„Damit können wir unsere Maschinenachsen perfekt positionieren“, so Bayer.Darüber hinaus liefert Stöber integrierte Servogetriebemotoren ohne Motoradapter.Dies erleichtert die Installation – dank des kompakten Designs,des geringen Gewichts und der hohen Leistungsdichte. „Das Stöber Teamzeigt sich zudem besonders hilfreich bei der Spezifikation von Maschinenund unterstützt uns bei der Berechnung von Drehzahl, Drehmoment undLast“, sagt Bayer. „Einzelne Kabellängen sorgen für mehr Spielraum bei derKonstruktion größerer Maschinen.“ERFOLGREICHE INBETRIEBNAHMEBeide Maschinen wurden in einer Prüfeinrichtung für Strukturen und Komponentenvon Boeing-Flugzeugen installiert und in Betrieb genommen. Siehaben alle Anforderungen an die mechanische Genauigkeit übertroffen.„Wir sind sehr zufrieden mit den Stöber Lösungen und ihrer Leistung alszentrale Komponenten unserer Maschinen“, sagt Bayer. USL konnte dieLeistung und Zuverlässigkeit seiner Anlagen verbessern und gleichzeitigseinen Konstruktions- und Fertigungsprozess optimieren.Begeistert ist Niko Bayer von der partnerschaftlichen Zusammenarbeit mitdem Stöber Niederlassungsleiter Martin Preece. Er stellte sicher, dass USLwährend des gesamten Bau- und Lieferprozesses der Maschinen die dafürnotwendige Anleitung und Unterstützung erhielt. USL konnte die Systemlösungennahtlos in die automatisierten Ultraschall-Prüfanlagen integrieren.Das trug erheblich zur Gesamteffizienz und -effektivität der Prozesse bei.Bilder: Stöberwww.stoeber.deSC6-Antriebsregler von Stöber positionierendie Maschinenachsen optimal und ermöglichenVorsteuerungswerte bis zu 200 ProzentDIE IDEE„Ultrasonic Sciences Limited entwickelthochpräzise, automatisiertePrüfanlagen für die zerstörungsfreiePrüfung in der Luft- und Raumfahrtindustrieund anderen Branchen.Eine doppelseitige Maschine erlaubtdie gleichzeitige Durchlicht- undImpuls-Echo-Prüfung von Verbundwerkstoffteilen.Große und komplexeBauteile können mit demSystem auf Materialfehler untersuchtwerden, um höchste Qualitätsstandardszu gewährleisten.Da die anspruchsvollen Systeme aufdie individuellen Anforderungen beiKunden wie Boeing abgestimmtwerden müssen, ist Flexibilität undSkalierbarkeit gefragt. Mit kurzenVorlaufzeiten und einer optimal aufdie Anwendung abgestimmtenAntriebslösung konnte Stöber UKdie Entwicklung mit seinemKnow-how und anpassungsfähigenKomponenten unterstützen.“Martin Preece, Leiter von StoberDrives Ltd., Hednesford, Englandwww.antriebstechnik.de antriebstechnik 2025/04 25