DER KONSTRUKTEUR 02/2025

ANTRIEBSTECHNIK0303 Der

ANTRIEBSTECHNIK0303 Der bürstenlose DC-Motor BP4 hat einenDurchmesser von 22 mm und eine Länge von 64 mm,er liefert ein Drehmoment von 59 mNm04 Der bürstenlose DC-Servomotor 4490…B isteiner der stärksten von Faulhaber und wird hier zurVerstellung der Aufhängung des Fahrzeugmodellsan der Decke des Windkanals verwendetPRODUKTE UND ANWENDUNGEN04und ergänzt: „Auf dem sehr schnellen Parcours von Monza zumBeispiel wollen wir möglichst wenig Luftwiderstand, auf den engenStraßen von Monte Carlo dagegen viel Anpressdruck.“MESSTECHNIK UND FEELING ENTSCHEIDENBei den Tests im Windkanal erfassen bis zu 350 Messstellen mitStaudruckröhrchen die Druckverteilung an der Oberfläche desModells. Die Kräfte, die an Reifen, Front- und Heckflügel auftreten,werden mit speziellen Waagen gemessen. In einer Testsequenzvon 15 bis 20 min Länge werden bis zu 70 Positionenwie die Flügelstellung oder das Verhalten des Unterbodens getestet.Dabei werden auch Variablen wie voller und leerer Tankoder neue und abgenutzte Reifen nachgestellt. Außerdem tauschensich die Aerodynamiker während der Trainingsfahrten aufden Rennstrecken ständig mit dem Rennteam aus. Erfahrungund Gefühl des Fahrers liefern zwar keine exakten Daten, aberdennoch unverzichtbare Informationen für das Finden der optimalenEinstellungen.Das Ziel ist immer ein möglichst geringer Luftwiderstand beimöglichst gleichmäßig verteiltem Anpressdruck, und zwar bei allenFahrmanövern und in allen vorstellbaren Situationen. „Siemüssen sich das Auto selbst wie eine Waage vorstellen. BeimBremsen geht die Nase runter, die Wirkung des Luftwiderstandsverändert sich entsprechend“, erklärt Herrsche. „Dabei darf dieFahrzeugunterseite nicht auf der Rolling Road aufsetzen. Daswürde bei der definierten Testgeschwindigkeit am Modell undam Förderband einen Riesenschaden verursachen. Wir müssendiese Nickbewegung des Modells dynamisch auf einen halbenMillimeter genau kontrollieren können.“ Die Fahrzeugunterseitebefindet sich bei einem Rennwagen immer sehr knapp über demBoden und beim Modell ist der Abstand entsprechend noch einmalum 40 Prozent geringer.HOHE PRÄZISION AUF KLEINSTEM RAUMDie Verstellung etwa der Flügel muss daher auf Zehntelmillimetergenau erfolgen. Hier kommen die Motoren von Faulhaberins Spiel. Insgesamt acht Antriebe sind bei einem Testdurchlaufim Einsatz. Sechs davon bewegen Aufhängungs- und Steuerungselemente,zwei sind für die Flügelwinkel zuständig. Wo es im Modellbesonders eng ist, sind die bürstenlosen DC-Motoren derSerie 1226…B im Einsatz. Sie liefern bei lediglich 12 mm Durchmesserund 26 mm Länge ein Dauerdrehmoment von 2,6 mNm.Wo etwas mehr Platz zur Verfügung steht, wird das größere Modell2264…BP4 mit dem Motion Controller MCBL3002 verwendet,welcher die präzise Ansteuerung übernimmt. Der 64 mm langeBP4-Motor hat einen Durchmesser von 22 mm und liefert einDrehmoment von 59 mNm.WIR KONTROLLIEREN DIENICKBEWEGUNG DES MODELLSDYNAMISCH AUF EINENHALBEN MILLIMETER GENAUDiese Antriebe liefern das benötigte Drehmoment aus geringstemVolumen und finden auch bei kleinem verfügbarem Bauraumgenügend Platz. Um die Aufhängung des Modells an derDecke des Windkanals zu verstellen, verwendet Sauber denstärksten bürstenlosen Motor aus dem Portfolio von Faulhaber:das Modell 4490…B mit 219 mNm, der auch mit einem MotionController kombiniert ist, hier aus der Serie MCBL3006. Mitseinen Abmessungen von 58 mm auf 65 mm entspricht dieGrundfläche des optimal auf den Motor abgestimmten Controllersungefähr der Größe einer Scheckkarte und die Höhe beträgtlediglich 27 mm.Die Präzision der Antriebe stand im Anforderungskatalog vonSauber an erster Stelle. Aber auch Haltbarkeit und Zuverlässigkeitwaren wichtig, wie Herrsche betont: „Einerseits beschränktdas Reglement die Dauer der Testläufe im Windkanal. Zugleichsteht während der Formel-1-Saison immer schon das nächsteRennen an, auf das wir den Wagen vorbereiten müssen. Dadürfen wir keine Minute verlieren, die eingesetzte Technik musseinfach hundertprozentig verlässlich sein. Die Motoren derFirma Faulhaber tragen seit vielen Jahren dazu bei.“Bilder: Aufmacher, 01 + 02 Sauber Motorsport, sonstige Faulhaberwww.faulhaber.com22 DER KONSTRUKTEUR 2025/02 www.derkonstrukteur.de

ANTRIEBSTECHNIKFAHR-LENK-SYSTEM MIT NEUEMSAFETY-KONZEPTDas kompakte Fahr-Lenk-System Argodrive der FirmaEbm-Papst hat sich seitseiner Markteinführung inverschiedenen Anwendungenmit Fahrerlosen Transportsystemen(AGV) und AutonomenMobilen Robotern (AMR)bewährt. Es lässt sich flexibelmit Antriebsreglern verschiedener Hersteller kombinieren.Das reduziert den Implementierungsaufwand auf ein Minimum.Um Safety-Funktionen für den Argodrive gemäß dereinschlägigen Vorgabe noch einfacher umsetzen zu können,bietet Safe Velocity von Siemens neue interessante Möglichkeiten.Anstatt Lenkwinkel- und Drehzahlinforma tionenredundant im Fahr-Lenk-System zu erfassen und an dieSteuerung zu übertragen, nutzt Safe Velocity als zusätzlichesSignal Informationen aus den Sicherheits-Laserscannern. Sokann geprüft werden, ob Lenkwinkel- und Geschwindigkeitdes Argodrives plausibel sind. Zusätzliche Safety- und/oderInkrementalgeber werden damit also nicht mehr benötigt, umdie Bewegungsrichtung des AGV beziehungsweise AMR sicherzu bestimmen.www.ebmpapst.comSICHERHEITSKUPPLUNGENIM HYGIENIC DESIGNEnemac hat zwei rostfreieÜberlastkupplungenentwickelt – speziell für dieDrehmomentbegrenzungin Ketten- und Zahnriemenantriebenvon Abfüll-,Reinigungs- und Verpackungsmaschinen.DieTypen ECI_ES und ECRerfüllen die strengen Hygienevorgaben der Lebensmittel-,Pharma- und Medizinindustrie. Die ECI_ES hat eine besondersbreite Lagerstelle, was den Anbau von breiten Zahnriemenscheiben,Kettenrädern oder Zahnrädern in Förder- undVerpackungsanlagen vereinfacht. Eine präzise Drehmomentbegrenzungwird durch Tellerfedern gewährleistet. Dieseermöglichen große Einstellbereiche, ohne dass ein Wechselder Federn erforderlich ist. Die Einstellbereiche umfassen bei14 Baugrößen Drehmomente von 2 bis 900 Nm.Die ECR eignet sich für den Einsatz mit schmalen Anbauteilenwie Zahnscheiben, Gelenkwellen oder Bauteilen mit Anschlussflansch.Die Rastkugeln sind mit einer NSF-zertifiziertenLebensdauerschmierung versehen. Fünf Baugrößen undEinstellbereiche von 50 bis 350 Nm sind verfügbar.www.enemac.deDREI ZAHNEINGRIFFSBEREICHEDie Harmonic Drive Triangle-Technologie ist eine Weiterentwicklung des Harmonic Drive Funktionsprinzips.Der Wave Generator hat anstelle der elliptischen eine abgerundete Dreiecksform, die drei Zahneingriffsbereichezwischen dem Flexspline und dem Circular Spline schafft. Wenn der Wave Generator sichdreht, greifen die Zähne des Flexsplines und des Circular Splines ständig ineinander. Da der Flexspline dreiZähne weniger hat, bewegt er sich relativ zum Circular Spline. Die drei Zahneingriffsbereiche der Triangle-Technologie bewirken eine deutlich erhöhte Torsionssteifigkeit von mindestens 30 Prozent, im Bereichkleiner Drehmomentlevel sogar von 60 Prozent. Die lastbedingte Verdrehung des Getriebes wird dadurcherheblich reduziert. Bei Fräsmaschinen können so beispielsweise höhere Vorschubgeschwindigkeiten bei gleichbleibenderOberflächengüte erreicht werden. Es wird eine außergewöhnlich präzise Übertragungsgenauigkeit von < 0,5 Winkelminutenerreicht. Dies ermöglicht hochpräzise Anwendungen auch ohne den Einsatz eines abtriebsseitigen Encodersystems.www.harmonicdrive.deGeräteserie SD4XHigh-Speed Drive Controllerbis 490 kWwww.sieb-meyer.dewww.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR 2025/02 23