antriebstechnik 6/2016

ELEKTROMOTOREN

ELEKTROMOTOREN Intelligent beschleunigen Das Schleudergriff-Prinzip – die Zukunft in der Antriebstechnik? Juan Carlos González Villar Laut einer Studie eines Automobilzulieferers könnten im Jahr 2030 ca. 50 Mio. Elektro-Fahrzeuge mit unterschiedlichen Antriebskonzepten ausgestattet und verkauft werden. Man könnte sagen: In der zukünftigen E-Mobilität werden sich die Antriebssysteme bevorzugt am Markt durchsetzen, die die Verzögerungs- und Abbremsvorgänge am effizientesten ausnutzen und damit die Reichweite der Fahrzeuge erweitern. Lesen Sie mehr. Juan Carlos González Villar ist Entwicklungsingenieur und Prozessoptimierer bei Kabel.Consult.Ing in Mönchengladbach Untersuchungen von Mitarbeitern der TH Zürich haben ergeben, dass Elektro- Fahrzeuge (E-Fahrzeuge) viel Energie benötigen, um so das Nettogewicht zu beschleunigen. Ein Blick über den Tellerrand, z. B. im Bahnradsport, zeigt, dass auch auf der Beschleunigungsseite noch Verbesserungspotential steckt. Um im internationalen Bahnradsport erfolgreich sein zu können, spielt neben den zentralen Faktoren wie Training, Ernährung, Psyche auch die technische Ausstattung und deren Anwendungstechnik eine entscheidende Rolle. Nicht nur Kraft, Talent und Ausdauer sind entscheidend für die Leistungsfähigkeit von Athleten. Ausschlaggebend sind heute vor allem die mit hohem Aufwand entwickelten Sportgeräte und Ausrüstungen. Die Entwicklung von immer besseren Materialien und Technologien wurde zunehmend als entscheidender Faktor für den sportlichen Erfolg erkannt. Das Schleudergriff-Prinzip So ist es auch bei dem Zweier-Mannschaftsrennen. Hier bilden zwei Fahrer eine Mann- schaft, wobei sich immer ein Fahrer im Rennen befinden muss und sein Partner oberhalb der Bahn ein paar Minuten ausruhen kann. Abgelöst wird mit dem „Schleudergriff“. Dabei schiebt der im Rennen befindliche Fahrer seinen Partner mit der Hand an. Wer diese Technik gut beherrscht, kann dabei viel Kraft sparen. Ausgangspunkt dieser Technik ist das Reglement beim Zweier-Mannschaftsfahren: Von den beiden auf der Bahn befindlichen Sportlern befindet sich immer nur einer im Rennen, das heißt in der Wertung. Der andere lässt sich in langsamer Fahrt, ca. 25 – 35 km/h, zurückfallen, um nach ein bis zwei Runden von seinem Kollegen eingeholt zu werden. Durch das Anschieben mithilfe des Schleudergriffs kann er ohne große Anstrengung in Sekundenschnelle auf das Tempo des Feldes beschleunigen, ca. 45 – 55 km/h, und das Rennen an Stelle seines Kollegen fortsetzen. Technisch ist der Schleudergriff recht anspruchsvoll. Es müssen nämlich während des kompletten Vorganges beide Fahrer den Lenker mit einer Hand halten. Der sich von hinten nähernde Fahrer behält die linke Hand am Lenker und hält diesen am Oberlenker nahe dem Vorbau, während der vordere Fahrer den Lenker mit der rechten Hand im Bügel (unten) hält und sich mit der linken Hand an der aus gestreckten Hand des Partners abzieht. Sowohl die frühere Anschiebetechnik als auch die Ablösung mithilfe des Schleudergriffs stellen zudem hohe Anforderungen an die Konkurrenten, weil der Nachfolger beide Fahrer der sich ablösenden Mannschaft rechtzeitig mit großem Abstand umfahren muss, um nicht auf sie aufzufahren und einen Sturz auszulösen. Anwendungen mit archimedischer Spirale Zentrumswickler dienen dazu, Endlos mate rialien vor oder nach einem Bearbeitungs-, Umwickel-, oder Ablängprozess zu speichern. Mathematisch gesehen handelt es sich bei einem Wickelgut um eine archimedische Spirale. Das Material wird mit einer definierten, von der Materialbeschaffenheit, Materialdicke oder vom Materialdurchmesser abhängigen Zugkraft auf- bzw. abgewickelt. Jedes zu wickelnde Material 40 antriebstechnik 6/2016

ELEKTROMOTOREN stellt an den Wickelantrieb unterschied liche und zum Teil hohe Anforderungen. So darf das Material während des gesamten Wickelvorgangs nicht beeinträchtigt werden. Erschwerend kommt hinzu, dass das Gewicht und die Geometrie des Wickelgutes mit wachsendem Durchmesser kontinuierlich größer werden und die Lager-Reibkräfte sowie das Trägheitsmoment des Wickelkörpers stetig steigen. Beim Zentrumswickler wirkt der Antrieb auf das Zentrum des zu wickelnden Materials. Das Drehmoment des Motors wird über den Antriebsstrang, die Antriebswelle sowie über einen Kern auf die Materialbahn übertragen. Diese gibt das Drehmoment von den jeweils inneren Lagen auf die äußeren Lagen weiter. Die Baugröße des Motors wird durch sein Drehmoment bestimmt. Beim Zentrumswickler fällt das maximale Moment bei dem größten Wickeldurchmesser an und damit bei der geringsten Drehzahl. Die zu installierende Typenleistung (Eckleistung) des Antriebssystems ist daher bei Zentrums- Kompetenz³. Drei Produktsparten – eineQ ualität n n n SERVO gears MECHANICAL gears INDUSTRIAL gears Die neue Philosophie für mehr Transparenz vereinfacht die Auswahl VOGEL unterteilt die einzelnen Produktsparten explizit und stärkt seine Kompetenz in Beratung und Qualität zum Nutzen des Kunden. Halle B6 · Stand 202 A N T R I E B S T E C H N I K Wilhelm Vogel GmbH Antriebstechnik Stattmannstraße 1· 72644Oberboihingen w www.vogel-antriebe.dew w.vogel-antriebe.de Fragen? Emir Erden (Leitung Ver trieb) antwor tet Ihnen: +49 70 226 0 01-201 ·emir.erden@vogel-antriebe.de Vogel.indd 1 06.05.2016 07:51:57 antriebstechnik 6/2016 41