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DER KONSTRUKTEUR 9/2018

DER KONSTRUKTEUR 9/2018

ANTRIEBSTECHNIK

ANTRIEBSTECHNIK www.DerKonstrukteur.de „UNSER NEUES ANTRIEBSSYSTEM HAT SICH IN ERSTEN ANWENDUNGEN BEWÄHRT“ Nadine Hehn, Vertrieb Start-up Galaxie, WITTENSTEIN SE 02 Das Antriebssystem Galaxie D hat den Maschinenbauer Hekuma überzeugt und durch seine Positioniergenauigkeit, kompakte Bauform, hohe Dynamik und Wartungsfreiheit einen bleibenden Eindruck hinterlassen. Dem Einsatz in weiteren Handlingachsen mit speziellen Anforderungen an Bauraum, Leistungsdichte und Genauigkeit steht daher nichts im Weg. 02 Das Antriebssystem Galaxie D ist eine kompakte mechatronische Einheit aus einem speziell entwickelten, permanenterregten Hochleistungs-Synchronmotor und einem Galaxie-Getriebe PRODUKTE UND ANWENDUNGEN sowie das auf weniger als eine Winkelminute reduzierte Verdrehspiel. Die Einzelschubzahnkinematik bewirkt, dass fast alle Einzelzähne gleichzeitig am Zahneingriff – und damit an der Drehmomentübertragung und der Steifigkeitsbildung – beteiligt sind. Hinzu kommt, dass die Zahnflanken der Einzelzähne sowie des Hohlrads erstmals als logarithmische Spirale ausgeführt sind, wodurch im Multizahneingriff der Kontakt nicht mehr wie bei Getrieben mit Zahnrädern nur linear, sondern bei Galaxie als Flächenkontakt erfolgt – mit signifikant höherem Traganteil. Auch bei der Wechselbelastung im Nulldurchgang ist so eine sehr hohe Steifigkeit gewährleistet. VERDREHSPIEL DAUERHAFT KONSTANT Der zweite Aspekt der Positioniergenauigkeit, wie sie Hekuma fordert, betrifft das Verdrehspiel. „Grundsätzlich wäre die Auslegung des Galaxie D als Null-Spiel-Variante möglich gewesen“, blickt Alexander Kappes zurück. „Wir haben uns dann aber für ein reduziertes Verdrehspiel von weniger als einer Winkelminute entschieden. Es bildet zusammen mit der Verdrehsteifigkeit unsere Genauigkeitsanforderungen optimal ab und ermöglicht es gleichzeitig, bei der Positionierung auftretende Verriegelungskräfte abzufangen.“ Und sein Kollege Reinhard Steinhoff ergänzt: „Da die Transfersysteme auf den jahrelangen Dauerbetrieb ausgelegt sind, ist vor allem wichtig, dass das einmal eingestellte Verdrehspiel dauerhaft konstant bleibt.“ Dies wird beim Galaxie D prinzipbedingt sichergestellt, weil sich beim flächigen Eingriff von Polygon und Einzelzähnen schon ab geringen Drehzahlen ein hydrodynamischer Schmierfilm mit einem großen, stabilen Druckpolster aufbaut. Eine Abnutzung in der Verzahnung wird dadurch auf ein Minimum reduziert – wie Mikroskop-Aufnahmen belasteter Kontaktgebiete an Einzelzähnen nach Dauerversuchen und hoher Praxisbeanspruchung der Getriebe belegen. Da zudem auch die Passung zwischen den runden Zahnkörpern und den Zahnträgerbohrungen nicht messbar verschleißt, bleibt bei Galaxie ein einmal eingestelltes Verdrehspiel über die Lebensdauer absolut konstant – auch bei der Null-Spiel-Variante. FÜR WARTUNGSFREIEN EINSATZ KONZIPIERT Das kinematische Prinzip des Galaxie D verspricht einen dauerhaft service- und wartungsfreien Einsatz. Die nach der logarithmischen Spirale gestaltete Verzahnungsform führt zu einem mathematisch exakten Gleichlauf. Zudem ist durch die konstante Druckverteilung beim Zahneingriff sowie die hydrodynamische Schmierung weder mit dem abriebbedingten Entstehen von Verschleißpartikeln noch einer Verunreinigung der Schmiersubstanzen im Getriebe zu rechnen. Um die mechanischen Präzisionsvorteile auch regelungstechnisch in höchste Positioniergenauigkeit umsetzen zu können, kommt in dem bei Hekuma eingesetzten Galaxie D erstmals das rotative Motor-Feedback-System SEM90 von Sick Stegmann zum Einsatz. Das holistisch abtastende Multiturn-System ermöglicht eine hochauflösende Positionsregelung des Servoantriebes. Die Multiturnfunktionalität mit 4096 Umdrehungen wird dabei mechanisch realisiert. „Der Geber kommt ohne eine Puffer-Batterie aus, die nach entsprechender Laufzeit aufwändig ausgetauscht werden müsste“, beschreibt Reinhard Steinhoff einen weiteren wartungsrelevanten Aspekt. Steuerungstechnisch angebunden ist das im Galaxie D eingesetzte Motorfeedback-System SEM90 per Hiperface an einen Movi drive-Umrichter von SEW Eurodrive. „Die Validierung seitens SEW und die Inbetriebnahme zusammen mit Wittenstein bei Hekuma haben reibungslos funktioniert“, blickt Reinhard Steinhoff zurück. Bilder: Wittenstein www.wittenstein.de 32 DER KONSTRUKTEUR 9/2018

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