Elektromotoren Hochgeschwindigkeits-Motorelemente individuell auf Kundenwunsch konzipiert

Redakteur: Karl-Ullrich Höltkemeier

KaVo Drive Systems ist eine Geschäftseinheit innerhalb des System- und Komponentenwerk Leutkirch (SWL). Das Unternehmen ist Hersteller und Zulieferer von Hochgeschwindigkeitsantrieben. Von der innovativen Idee bis zur Realisierung begleitet das Leutkircher Unternehmen viele in- und ausländische Kunden.

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Motorelemente: Verschiedene Rotoren und Stator im Kühlgehäuse. Bilder: KaVo Drive Systems
Motorelemente: Verschiedene Rotoren und Stator im Kühlgehäuse. Bilder: KaVo Drive Systems
( Archiv: Vogel Business Media )

Im Laufe der letzten Jahre hat sich KaVo Drive Systems zu einem der größten Zulieferer von Hochgeschwindigkeitsantrieben entwickelt. Führende Qualitätstandards, die hohe Flexibilität, ein exzellenter Service und ständige Innovationsbestrebungen sind für KaVo Drive Systems wesentliche Argumente im Markt.

Das Produktspektrum umfasst dabei individuelle Motorelemente sowie Hochleistungs-Motorspindeln im Leistungsbereich von 150 W bis 3 000 W (Drehzahlbereich von 5 000 bis zu 100 000 U/min) und ein eigenes für die Motorspindeln konzipiertes Frequenzum-richterprogramm. Von der innovativen Idee bis zur Realisierung begleitet das Leutkircher Unternehmen viele in- und ausländische Kunden.

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Mit höchster Sicherheit und extremer Laufruhe

Hochgeschwindigkeits-Motorelemente werden auf Kundenwunsch individuell konzipiert und das bis zu 300 000 Umdrehungen pro Minute. Je nach dem Anwendungsfall wird die technisch optimale Ausführung entsprechend den Vorgaben bezüglich Leistungsbedarf, Drehmomenten und Einbaudimensionen für höchste Ansprüche in Asynchron- oder Synchrontechnik entwickelt.

Die Statoren mit hocheffizienten Wicklungen sind optimiert auf vorgeschriebene Einbauverhältnisse (Baugrößen von 20 mm bis 300 mm Statoraußendurchmesser), Betriebsart und Leistungsdichte. Ein thermischer Motorvollschutz gehört selbstverständlich zum Standard. Die Rotoren werden in Aluminium, Kupfer, NdFeB mit Stahl- oder CFK-Armierung hergestellt, was höchste Sicherheit und extreme Laufruhe gewährleistet. Kupferguss garantiert den besten Wirkungsgrad bei höchster Wirtschaftlichkeit.

Das Spektrum der Motorelemente umfasst viele Anwendungsmöglichkeiten. Erwähnt sei dabei der Werkzeugmaschinenbau, Hochfrequenz-Spindeln, Turbokompressoren, Vakuum-Pumpen, Kraftstoffzellen, Zentrifugen oder Motor-Generatoranwendungen.

Nennausgangsleistungen um ein Vielfaches erhöht

Nach vielen Jahren Erfahrung in der Entwicklung und Herstellung von Asynchronspindeln haben sich seit zwei Jahren die Synchron-Motorspindeln für die Kunden von KaVo Drive Systems bewährt. Bei Spindeln gleicher Baugröße wurden unterschiedliche Drehzahl/-Drehmoment-Kombinationen konzipiert.

Mit permanentmagnet-erregten Synchron-Motoren konnten die Nennausgangsleistungen um ein Vielfaches erhöht werden. Dadurch können diese Spindeln nicht nur in Bohr- und Schleifanwendungen zum Einsatz kommen, auch ein Fräsen mit hoher Radialbelastung resp. ein Fräsen von zäheren Materialien wie Messing und Aluminium ist möglich. Eine deutliche Erhöhung der Antriebsleistung bei gleichen Dimensionen hat Auswirkungen direkt auf die Zerspanungsleistung, die maximale Betriebsdrehzahl erhöht sich, was ebenfalls direkt ableitbar zu einer Produktivitätserhöhung führt.

Ein weiterer Ansatz ist die merklich verringerte Verlustleistung der Spindeln, dieser wirkt sich für den Kunden im Punkt Lebensdauer, Langzeitgenauigkeit und Betriebssicherheit aus. Der Knüller bei Verwendung von KaVo Drives-Synchronspindeln ist, dass - genau wie bei den Asynchronspindeln - nur die Zuleitung mit den drei Motorphasen zwischen Frequenzumrichter und Spindel verbunden wird. Für die Motorspeisung werden keine kostspieligen und technisch aufwendigen Rotorlagesensoren benötigt.

Das kompakte Kraftpaket: 4064-SK mit Steilkegel-Werkzeugaufname

Das Highlight der Synchronspindeln ist die 4064-SK mit Steilkegel-Werkzeugaufname. Mit 3.000 W Nennleistung, einer Drehzahl von bis zu 50.000 U/min, einem Gewicht von nur 3,5 kg und einer Rundlaufgenauigkeit im Spindelkegel von 3µm ist sie die kleinste und leichteste Werkzeugspindel in dieser Genauigkeits- und Leistungsklasse.

Ein so kompaktes Kraftpaket bietet dem Anwender völlig neue Möglichkeiten, seine Bearbeitungsmaschine ebenfalls leicht und damit kompakt aufzubauen. Je geringer die bewegten Massen sind, desto dynamischer können Zerspanungsarbeiten verwirklicht werden, desto leichter lassen sich Bearbeitungsgenauigkeiten realisieren und umso preiswerter sowie wettbewerbsfähiger wird die gesamte Maschine.

Alle KaVo Drive Systems Spindeln sind standardmäßig mit lebensdauerfettgeschmierten Hybridlagern ausgerüstet und für Gehäusemantelkühlung vorgesehen. Ölresistente Zuleitungen mit EMV-sicheren Schraubverbindungen werden für die elektrische Spannungsversorgung eingesetzt; somit ist ein zuverlässiger Betrieb auch in aggressivster Werkzeugmaschinenumgebung gewährleistet.

Der Anwender ist immer mit dabei

Eng vernetzt mit den Anforderungen der Industrie wird bei KaVo Drive Systems permanent an der Weiterentwicklung neuer Produkte gearbeitet. Erwähnenswert in diesem Zusammenhang sind die Entwicklung der Motorspindel Typ 4015 radial (zur effektiven Anwendung in beengten Platzverhältnissen) und aktuell die Entwicklung eines neuen Frequenzumrichters mit einer Netzausgangsleistung von 3,8 kVA für das eigene Spindelprogramm.

Weiterhin darf nicht unerwähnt bleiben, dass das Leutkircher Unternehmen auch die Verifizierung der theoretisch ermittelten Daten (Leistungsmessung, Temperaturmessungen, Festigkeitsmessungen, Schleudertests (Festigkeitsverifizierung von Rotoren), Messung der Rundlaufeigenschaften und des Schwingungsverhaltens von Spindeln) übernimmt. Dies kann mittels einem modular aufgebauten Leistungsprüfstand am Motorelement oder auch direkt Kundenantrieb erfolgen. Durch die Mitarbeit von KaVo Drive Systems an Forschungs-projekten verschiedener deutscher Universitäten wird permanent der Zugang zu neuesten Technologien und hochwertiger Messtechnik erhalten. Dabei wird ein ständiger Kontakt zu den Anwendern gepflegt.

(hö)

KaVo Drive Systems

System- und Komponentenwerk

Tel. +49(0)7561 860

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