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antriebstechnik 7/2020

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antriebstechnik 7/2020

SPECIAL: ANTRIEBSTECHNIK

SPECIAL: ANTRIEBSTECHNIK FÜR MEDIZIN UND LABOR BAUKASTEN FÜR ELEKTROMOTOREN SKALIERBARE DIREKTANTRIEBE Im hochvariablen Sondermaschinenbau benötigen Einbaumotoren Varianz, Geometriefreiheit und Wirtschaftlichkeit. Hier das Fallbeispiel eines modularen Motors als teilintegrierter Extruderantrieb für mehrere Baugrößen. Dr.-Ing. Jan-Dirk Reimers ist Geschäftsführer der Torquewerk GmbH in Herzogenrath 40 antriebstechnik 2020/07 www.antriebstechnik.de

SPECIAL: ANTRIEBSTECHNIK FÜR MEDIZIN UND LABOR Aufgrund der heute marktüblichen Bauformen für Elektromotoren war es bisher besonders für den industriellen Maschinen- und Anlagenbau schwierig, ohne hohe Zeitund Kostenaufwände teilintegrierte oder gar baugrößenübergreifende Antriebslösungen zu verwirklichen. Anforderungen an Variantenvielfalt, Effizienz, hohe Drehmomentdichte, geringen Platzbedarf, modernes Design und die Wirtschaftlichkeit der späteren Anlage mussten jeweils für jede Baugröße neu gelöst werden. Das neue Baukastenkonzept von Torquewerk für flache Einbaumotoren bietet hier eine modulare Lösung mit vielfältigem Mehrwert. Das Baukastenkonzept bietet neue Möglichkeiten der Individualisierung von standardisierten Einbau-Elektromotoren hin zu Sonderantriebslösungen. Hersteller und Anwender wählen aus fertigen Modulen, die sich ohne lange und aufwändige Entwicklungszeit in ein Produkt integrieren lassen. Die flache Bauweise macht die Integration einfach. Durch die Segmentierung des Aufbaus können die Motoren nach Leistungsbedarf komplett oder in Teilen bestückt werden. Eine spätere Erweiterung um Statormodule für neue oder veränderte Anforderungen ist jederzeit ohne großen Aufwand möglich. Durch lediglich zwei verschiedene Baugruppen – Stator- und Rotormodul – bieten die Flachmotoren eine hohe Variationsvielfalt im Einbau, reduzieren aber dennoch durch die Gleichteile die heute übliche Variantenkomplexität. Dadurch lassen sich der Modulanzahl entsprechende herkömmliche Antriebsgrößen baureihenübergreifend ersetzen. Weiterhin wird als Direkt- antrieb ein großer Drehmomentbereich bei unterschiedlichen Anwendungen und Drehzahlen abgedeckt. Neue Möglichkeiten eröffnen sich bereits bei der Anlagenkonstruktion und für die Produktentwicklung. ANWENDUNGSBEISPIEL Ein Beispiel für einen zweifach gestuften Direktantrieb mit integrierter Bauweise bietet ein variabler Laborextruder der Firma Boyke Technologies aus Lindlar, der mit einem Torquewerk TWSi-420 Motor ausgerüstet wurde. Als reiner Laborextruder für die Applikations- und Materialforschung ist der Extruder ab Werk je nach Kundenanforderung hochvariabel mit mehreren Schneckengeometrien ausgestattet. Dies geschieht durch Tausch der Schnecke, da der Hersteller hier über ein Baukastensystem verfügt. Der Schneckentausch bewirkt außerdem, dass der Antrieb des Extruders mit variablen Drehzahlund Drehmomentanforderungen konfrontiert ist. Hieraus ergibt sich eine Auswahl an möglichen Antriebsvarianten, die herkömmlich durch mehrere handelsübliche Getriebemotoren gelöst wurde. Um die Variantenkomplexität übersichtlich zu halten, wurde eine Überdimensionierung zugelassen. Eine einfachere Lösung zur Leistungsabstufung ist der Einsatz des zweiteiligen Modularmotors TW- Si-420 als integrierter Direktantrieb. Dieser verfügt über zwei 5,5 kW Motormodule mit 2 × 160 Nm bei bis zu 300 min -1 . 01 01 Durch die Segmentierung sind teilbestückte Flachmotoren einfach um weitere Statormodule erweiterbar 02 Das Baukastenkonzept bietet eine hohe Variantenvielfalt aufgrund modularer Gleichteile 02 www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2020/07 41

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