KEM Konstruktion 05.2017

ELEKTRISCHE ANTRIEBSTECHNIK
AUTOMATISIERUNG
Die mit Außenmaßen von 8 x 2,4 Meter
bislang größte mobile SWPL von Witte
wurde als motorgetriebene Aufspannund
Fördereinheit für den Einsatz in der
Qualitätssicherung eines neuen Werks
entwickelt
Die vier Synchronantriebe sind Drehstromsysteme mit integrierter Regelelektronik
für 24/48 VDC, die eine Kleinspannungslösung für dezentrale
Ein- und Mehrachsen-Anwendungen darstellen
dem er sehr große Fahrzeug-Komponenten mit bis 2,5 Tonnen Gewicht
mit höchster Genauigkeit und bei minimalem Geräuschpegel
transportieren und positionieren kann. Außerdem sollten die Sandwichplatten
auch im Automatikbetrieb navigieren und steuerungstechnisch
kommunizieren können“, berichtet Kathmann. Angesichts
der Komplexität der Anforderungen verließen sich die Entwicklungsingenieure
des Unternehmens bei diesem Projekt nicht allein auf ihre
konstruktiven und spanntechnischen Inhouse-Kompetenzen, sondern
holten zwei externe Spezialisten mit ins Boot. Während sie auf
dem Gebiet der Elektro- und Steuerungstechnik das Knowhow des
Lüneburger Unternehmens GEM abriefen, wandten sie sich für die
antriebstechnischen Fragestellungen an Engel Elektroantriebe.
Hohe Drehmomente präzise abrufbar
Engel Elektroantriebe zählt hierzulande zu den führenden Herstellern
von Komponenten und Systemen der elektrischen Antriebstechnik.
Aktuell bietet das Unternehmen hocheffiziente Drehstrom-
Motoren und Digitalcontroller in fünf Baureihen an. Dabei konzentrierte
sich das Interesse des Konstruktionsteams von Witte von Beginn
vor allem auf die Baureihe HBI der Wallufer. Denn die hier zusammengefassten
vier Synchronantriebe sind leistungsstarke Drehstromsysteme
mit integrierter Regelelektronik für 24/48 VDC, die eine
ideale Kleinspannungslösung für dezentrale Ein- und Mehrachsen-Anwendungen
zum Fördern, Transportieren und Positionieren
sind. „Zu den Vorteilen unserer HBIs gehört eine hochauflösende
Winkelerfassung mit linearem Hallsensor-System, was diese Komplettsysteme
zu einer hochdynamischen und sehr präzise regelbaren
Antriebslösung mit gleichmäßiger Drehmomententwicklung
macht“, betont Thomas Preußer, der geschäftsführende Gesellschafter
von Engel Elektroantriebe. Hinzu kommt: Da diese integrierten
Bild: Engel Elektroantriebe
Antriebe mit einem überaus kompakten Design punkten, eignen sie
sich hervorragend für Konstruktionen, die nur wenig Platz lassen für
den Einbau von Motoren.
Allein angesichts der 4,5 Tonnen Eigengewicht der neuen Schwerlast-Sandwichplatten
erschienen den Konstrukteuren des Anbieters
insbesondere die HBI-Antriebe der oberen Leistungsklassen wie
geschaffen für die Aufgabe der Mobilisierung. Die Entscheidung fiel
schließlich auf den HBI3790 in der 48V-Ausführung. Bei Drehzahlen
von bis zu 4000 min -1 erreicht das System Drehmomente von 3,1
Nm und stellt bis zu 485 Watt bereit. „Mit seiner Kombination aus
hoher Leistung, exzellenter Verfahrgenauigkeit und schlanker Bauweise
ist dieses integrierte System die optimale Lösung für die Antriebsaggregate
im Fahrwerk unserer Sandwichplatten“, sagt Kathmann.
Dabei muss man wissen, dass der Spanntechnik-Spezialist
ursprünglich eher auf luftgelagerte, pneumatische Antriebslösungen
setzte. Der Wechsel zur elektrischen Antriebstechnik ist nicht zuletzt
auch ein Ergebnis der positiven Erfahrungen, die man mit den Motoren
aus Walluf machte. Kathmann bestätigt: „Wir haben die Zusammenarbeit
mit Engel Elektroantriebe bereits bei einigen SWPL-Projekten
jüngeren Datums schätzen gelernt. Mit seinen Qualitätsansprüchen
an die eigene Antriebs- und Regeltechnik und seinen
hochqualifizierten Ingenieuren hat sich das Unternehmen als geradezu
idealer Entwicklungs- und Projektpartner für uns erwiesen.“
Das Fahrwerk der tonnenschweren Sandwichplatten ist eine komplexe
Angelegenheit, bei der sich mehrere Antriebs- und Lenkrollen
die Arbeit teilen. Für das Vorankommen sorgen zwei Duplex-Antriebe,
in denen jeweils zwei Motoren über Zahnriemen zwei Schwerlastrollen
antreiben, während acht Lenkrollen-Module, bestehend
aus 360°-Drehelementen mit jeweils drei Schwerlast-Doppelrollen,
die hohe Beweglichkeit der SWPL sicherstellen. Am Zielort angekommen,
werden Fahrwerk und Duplex-Antriebe ins Innere der
Platte eingefahren und die SWPL wird auf ihren Stellfüßen abgesetzt.
Manövriert und navigiert wird die Sandwichplatte durch das
präzise Zusammenspiel der vier HBI-Rollenantriebe und acht Lenkrollen-Einheiten.
Wie das en dètail geschieht, ist Sache der Steuerung,
die mit der integrierten Regelelektronik der Antriebe direkt
über CANopen kommuniziert. Mit ihrer Performance und ihrem
kompakten Design leisten die Antriebsysteme der Baureihe HBI
von Engel Elektroantriebe einen entscheidenden Beitrag für die Effizienz
und Prozesssicherheit der neuen mobilen Sandwichplatte von
Witte. Dabei ist es vor allem ihre technologische Symbiose aus präziser
Regelbarkeit, hoher Verfahrgenauigkeit und dynamisch abrufbarer
Kraft, mit der die Synchronantriebe aus Walluf diesem Schwerlast-Spannsystem
eine präzise umsetzbare Mobilität verleihen. jg
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