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Der Konstrukteur 6/2022

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Der Konstrukteur 6/2022

ANTRIEBSTECHNIK PRODUKTE

ANTRIEBSTECHNIK PRODUKTE UND ANWENDUNGEN HYDRAULIK – FIT FÜR DIE ZUKUNFT Hydraulik wird in vielen Bereichen der Technik eingesetzt. Sie steht für große Kräfte und das Bewegen von großen Massen. Man sieht in der Hydraulik aber auch Rohrleitungen, Verschraubungen, Schlauchleitungen, Montageaufwand, große Tanks, Leckagen und sehr viel Öl. Das ist jedoch eine alte, antiquierte Sichtweise auf die Hydraulik. Heute steht Hydraulik für smarte Antriebslösungen, mit denen man hocheffizient Energie einsparen und durch einfache Energiespeicher Anschlussleistungen reduzieren kann. Durch die kompakten, flexiblen und strömungsoptimierten Bauweisen der hydraulischen Achsen, in Kombination mit modernen Werkstoffen und Steuerungskonzepten, sind dieser Technik keine Grenzen gesetzt. Die Hydraulik kann ohne Nachteile mit einem kleinen CO 2 -Abdruck eingesetzt werden, dies wird langfristig zu einem Wandel führen. DIRK WIEBECK, Team Verkauf & Konstruktion, AHP Merkle GmbH, Gottenheim zipbedingt nicht auftreten. All das macht den E-AHP im Vergleich zur elektromechanischen Achse zu einem Antrieb mit vergleichbarem Wirkungsgrad, der aber dank der Speichermöglichkeit zudem eine höhere Energieeffizienz erreichen kann und weniger Wartungs- und Reparaturaufwand benötigt. Die E-AHP-Antriebe zeichnen sich mit ihrer sicheren Handhabung aus. So kann der Anwender bei dieser Bauweise ein unbeabsichtigtes Ein- und Ausfahren verhindern. Auch die geschlossene, gekapselte Bauweise des Systems trägt wesentlich zur Verringerung einer etwaigen Unfallgefahr bei. Damit sind die Plug-and-play-Antriebe der E-AHP-Baureihe von AHP Merkle sicher und dabei auch einfach zu handhaben – beim Einbau, aber auch in Betrieb und Wartung der Systeme. ENERGIEEFFIZIENT UND VERSCHLEISSFEST Einige der interessantesten Anwendungsfelder für die neuen Antriebe liegen in Bereichen, in denen klassischerweise hydropneumatische Antriebe dominieren. Die erzeugen zwar die Kraft hydraulisch, übertragen die Energie aber pneumatisch. Das ist, verglichen mit den neuen E-AHP-Antrieben, ebenfalls nicht sehr energieeffizient. Warum das so ist, wird in einer konkreten Beispielrechnung deutlich: Bei geschätzten Kosten von 2,7 Cent pro m³ Druckluft (bei 0,12 €/kWh) verursacht solch ein pneumohydraulischer Antrieb mit einer Antriebsleistung von 100 kN im zweischichtigen Betrieb und bei 60 s Zykluszeit Energiekosten von rund 16.200 Euro pro Jahr. Bei gleichen Parametern verspricht AHP Merkle für den E-AHP-Antrieb Energiekosten von weniger als 3.000 Euro pro Jahr. Der Wirkungsgrad des E-AHP-Systems kann 95 % und mehr erreichen. Der interne Hydraulikbereich ist strömungsoptimiert ausgelegt, und es gibt beim direkt angetriebenen Zylinder keine Regelventile. Damit sind etwaige Reibungsverluste minimiert. Da die Steuerung darüber hinaus nur exakt so viel Leistung abruft, wie der Anwender am jeweiligen Prozesspunkt tatsächlich benötigt, arbeitet sie sehr energieeffizient und trägt damit wesentlich zur Einsparung von CO 2 bei. Gegenüber rein elektromechanischen Antrieben halten die Systeme von AHP Merkle zudem ihren Vorsprung in Sachen Verschleißfestigkeit, Zuverlässigkeit und Energieeffizienz. Überraschenderweise benötigen Sie darüber hinaus je nach Anwendung eine vergleichbare Menge Hydrauliköl als ein Spindelantrieb Schmieröl. Damit bieten sich E-AHP-Antriebe z. B. auch bei Anwendungen in der Blechbearbeitung an. Insbesondere auch fürs Clinchen, Pressen, Nieten, Stanzen, Prägen und Einstanzen. Sie sind aber auch beim Montieren eine vorteilhafte Wahl. Die Systeme treiben Maschinen und Anlagen in der Fügetechnik zur Verbindung von Metall- oder Mischbauteilen ebenso an wie Anlagen zur Umformung, Biegemaschinen oder präzise Pulverpressen. Sie eignen sich aber auch hervorragend zum Einpressen oder zum Verstemmen in der Montage und finden sich zunehmend auch in unterschiedlichen Anwendungen im Sondermaschinenbau. Weil sich das Gesamtsystem auch mit lebensmittelechtem Öl betreiben lässt, setzen Anwender die Linear antriebe inzwischen gern in der Lebensmittelindustrie ein. Der vollständig gekapselte Aufbau und die hohe Präzision und Genauigkeit prädestiniert diesen extrem leisen und sauberen Antrieb darüber hinaus auch für einen Einsatz im Reinraum. Mit den E-AHP-Antrieben hat AHP Merkle ein Antriebssystem entworfen, das für viele Praxisfälle eine optimale Lösung bietet. Neben hoher Energieeffizienz und Prozesssicherheit sprechen das einfache Handling und die hohe Flexibilität bei Konfiguration und Einsatz eine wesentliche Rolle. Die Systeme aus den E-AHP- Baureihen präsentieren sich als elegante und wirtschaftliche Alternative zu klassischen Antriebslösungen. Ein nachhaltiger Weg, um Termine zu straffen, das Handling zu vereinfachen und Effizienz und damit letztlich die Erträge zu steigern. Eine Spezialpumpe ermöglicht bei den E-AHP-Antrieben auch bei großen Kräften in Verbindung mit einem ölumspülten Servomotor die präzise Bewegung und die exakte Positionierung des Zylinders mit Genauigkeiten im µm-Bereich. Bilder: Aufmacher peterschreiber.media – stock.adobe.com, sonstige AHP Merkle GmbH www.ahp.de 46 DER KONSTRUKTEUR 2022/06 www.derkonstrukteur.de

ANTRIEBSTECHNIK LAMELLENKUPPLUNGEN FÜR TEST-, MESS- UND PRÜFANLAGEN Spielfreie Lamellenkupplungen von Ruland können hohe Drehmomente übertragen, sind torsionssteif und gleichen Wellenversatz aus. Sie bestehen aus zwei eloxierten Aluminiumnaben und mehreren flachen Federscheiben aus Edelstahl. Bei der Einfachgelenkausführung, die sich für Systeme mit kompakten Einbaumaßen eignet, werden die Lamellen direkt an den Naben befestigt. Für einen verbesserten Verlagerungsausgleich und geringere Lagerlasten empfehlen sich Lamellenkupplungen in Doppelgelenkausführung. Sie verfügen über ein Mittelstück aus eloxiertem Aluminium für hohe Drehmomente, oder aus Acetal zur Potentialtrennung. Dabei agieren beide Federscheibengruppen unabhängig voneinander und nehmen sämtliche Wellenversatzarten auf. Die RoHS3- und Reachkonformen Lamellenkupplungen haben ähnliche Leistungsmerkmale wie Balgkupplungen. Sie sind gewuchtet, sodass Drehzahlen bis 10.000 min -1 ohne übermäßige Schwingungen möglich sind, die Messwerte in Test-, Mess- und Prüfsystemen beeinträchtigen können. www.ruland.com HOHER SYSTEMWIRKUNGSGRAD UND PROZESSQUALITÄT Im Standardsortiment an High-Speed-Umrichtern für stationäre Applikationen von Sieb & Meyer finden sich zahlreiche Modelle, um die Anforderungen ganz unterschiedlicher Anwendungen zu erfüllen. Auch kundenspezifische Ausführungen sind möglich. „Unsere Frequenzumrichter sind dafür konzipiert, Motoren mit Drehzahlen von bis zu 480.000 min -1 anzutreiben“, sagt Torsten Blankenburg, Vorstand Technik bei Sieb & Meyer. „Der Fokus liegt hierbei auf einem Betrieb dieser Spezialmotoren mit geringen Verlusten, da diese im Vergleich zu Standardmotoren thermisch empfindlicher sind.“ Es gelte zudem, einen hohen Systemwirkungsgrad oder eine hohe Prozessqualität zu gewährleisten. Zwei-Level-PWM (Pulsweitenmodulation)- Umrichter in einer Stand-Alone-Ausführung wie der SD2S oder der SD4S treiben zum Beispiel Werkzeugmaschinen mit einer oder zwei Bearbeitungsspindeln an, die zum Schleifen und Fräsen verwendet werden. Der neueste Stand der Technik sind Drei-Level-PWM-Umrichter, wie der SD2M und der SD4M. www.sieb-meyer.de AUCH IM GROSSFORMAT DIREKT INTEGRIERBAR Die gehäuselosen Servomotoren der Baureihe Cyber Kit Line Large von Wittenstein wurden für den Einbau in OEM-Maschinen entwickelt. Sie fallen größer aus als die Cyber Kit Line Small-Serie, sind verschleiß- und spielfrei konzipiert und bieten eine hohe Drehmomentdichte. Das Design eröffnet in Verbindung mit großen Hohlwellendurchmessern vielfältige Gestaltungsoptionen: Anwender können Servomotoren verschiedener Leistungsdimensionen auf die jeweilige kinematische Anforderung sowie die Einbau- und Umgebungssituation auslegen. Als hochdynamische Antriebslösung eignen sich die Torque-optimierten Frameless-Motoren unter anderem für Einsätze in der Robotik, bei Aktuatoren und in Werkzeugmaschinen. Sie sind in der Spannungsklasse 560 V in vier Baugrößen von 290 bis 530 mm, verschiedenen Längen und Hohlwellendurchmessern verfügbar. Bedingt durch den Kupferfüllfaktor des Stators erstreckt sich das Spektrum des maximalen Drehmoments von 1.000 bis über 9.000 Nm. www.wittenstein.de Mehr als eine Idee und mehr als nur ein Torquemotor Ob Innenläufer oder Außenläufer – unser Lieferprogramm für Torquemotoren ist so umfangreich, wie die Wünsche unserer Kunden. Wir entwickeln und fertigen Torquemotoren individuell von groß bis klein. Finden Sie Ihren perfekten Direktantrieb bei uns. www.fischer-elektromotoren.de

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