Elektromotoren Mechatronik bewegt

Holzpanele in einer Aufnahme bohren, fräsen und nuten zu können, ist die wichtigste Funktion der Project 415, einer Holzbearbeitungsmaschine von Masterwood. Sie arbeitet schnell, sehr

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Holzpanele in einer Aufnahme bohren, fräsen und nuten zu können, ist die wichtigste Funktion der Project 415, einer Holzbearbeitungsmaschine von Masterwood. Sie arbeitet schnell, sehr variabel und vor allem auch präzise. Eine CNC-Steuerung und ein Werkstückträger, der aus einem ausgeklügelten Vakuum-System besteht, ermöglicht das Verarbeiten von Platten und Profilrahmen aus Holz gleichermaßen. Der so genannte Kopf der Maschine trägt die schwenkbare Spindel sowie zwei Werkzeugkarussells und wird auf drei Hauptachsen verfahren. Dass dies mit der erforderlichen Dynamik und Präzision geschieht, dafür sorgen spielarme Planetengetriebe von Bonfiglioli in Verbindung mit Servomotoren.

Der nach eigenen Angaben drittgrößte Anbieter von elektromechanischer Antriebstechnik in Europa hat sein komplettes Produktprogramm spielarmer Planetengetriebe unter dem Label ? („Micron“) zusammengefasst. In der konkreten Maschinenserie kommen exakt die Getriebegrößen zum Einsatz, die für die jeweilige Applikation notwendig sind. Der Auswahlbereich zwischen 10 und 1000 Nm Drehmoment als Axial- oder Winkelgetriebe lässt für die Konstrukteure von Masterwood keine Wünsche offen. Für den Antrieb des Maschinenkopfs findet sich genauso die exakt passende Lösung wie für die Antriebe der Werkzeugwechsler.

Zusammen mit den Frequenzumrichtern vom Typ Active arbeitet das Antriebspaket schnell, präzise und vor allem auch unkompliziert und wirtschaftlich. „Es kommen keine aufwändigen Servoregler mit teuerer Peripherie zu Einsatz, sondern serienmäßige Frequenzumrichter, die von Haus aus hochdynamisch sind und sogar mit einem Systembus auf CAN-Basis ausgestattet sind,“ erläutert Thomas Becker, Geschäftsführer der Bonfiglioli Deutschland GmbH mit Sitz in Dormagen. Bis zu 64 Active-Umrichter können in applikationsgerechten Konfigurationen über den Systembus in Echtzeit und ohne aufwändige zusätzliche Peripherieteile miteinander kommunizieren.

Geschwindigkeiten abstimmen

Diese Art Antriebselemente einzubinden und somit die Maschine in eine Prozesskette zu integrieren wird in der Applikation ‚Mülltrennung‘ genutzt. Eingebunden in das komplizierte System einer Müllsortieranlage verrichten hierbei Trennmaschinen unterschiedlichster Art unermüdlich ihren Dienst. Eine solche ist ein NE-Abscheider zum Rückgewinnen von Nichteisenmetallen. Dabei lockert ein Schwingförderer, angetrieben von zwei Unwuchtmotoren, den Wertstoffmüll auf, verbreitert und dosiert den Materialstrom, der dann auf ein Gurtband übergeben wird. In der nicht angetriebenen hinteren Gurttrommel befindet sich eine Magnettrommel, die mit einer wesentlich höheren Drehzahl läuft, als das Gurtband. Die mit Permanentmagneten bestückte, schnell rotierende Magnettrommel erzeugt durch die hohe Frequenz des Magnetfeldwechsels starke Wirbelströme in den NE-Metallteilen. Dadurch erzeugen diese Teile ihrerseits Magnetfelder, die dem äußeren entgegengesetzt wirken. Als Konsequenz werden die NE-Metalle abgestoßen und aus dem übrigen Materialstrom herausgeschleudert. Entsprechend positionierte Auffangbehälter nehmen die herausgetrennten NE-Metalle auf. Die eingesetzten Active-Umrichter agieren im Master-Slave-Betrieb und sorgen im Verbund mit den anderen Maschinen der Sortieranlage für die jeweils optimale Geschwindigkeit von Gurt und Magnettrommel.

Für das industrielle Umfeld lassen sich die klassischen Varianten des Getriebemotorenbaukastens von Bonfiglioli nutzen: Strinrad- und Schneckengetriebemotoren als Förderantriebe, Kegelradgetriebemotoren für engere Bauräume und bei Bedarf guter Reversiereigenschaften sowie Flachgetriebemotoren, beispielsweise für Rührwerke. Bei Bonfiglioli kommt noch ein Industrieplanetengetriebe hinzu. Die überzeugenden Argumente: guter Wirkungsgrad, hohe Leistungsdichte, geringe Trägheitsmomente und ein beinahe ideales Verhalten im Reversierbetrieb.

Hemniss hoher Preis

Im allgemeinen industriellen Umfeld konnten die systembedingten Vorteile des Planetengetriebes bislang jedoch nicht so ausgiebig genutzt werden, wie sich dies Maschinenkonstrukteure und auch die Anwender wünschen. Der relativ hohe Preis der Planetengetriebe hat bislang davor abgeschreckt, sie in klassischen Antriebsapplikationen den Stirnrad- oder Parallelwellengetrieben vorzuziehen. Heute sieht der Markt allerdings etwas anders aus. Schon beim Einstiegsdrehmoment der Serie 300 von 1000 Nm gelten die Planetengetriebemotoren von Bonfiglioli als preisliche Alternative.

Bei vielen Anwendungen sind allerdings bauliche Voraussetzungen gegeben, die den Einbau eines Parallelwellengetriebes erfordern. Mit der Serie HDP wird Bonfiglioli auch diesen Kundenanforderungen gerecht. Aktuell reicht der lieferbare Drehmomentbereich bis 16500 Newtonmetern. Dieser wird in den nächsten Monaten mit weiteren Baugrößen auf 160000 Newtonmetern erweitert. Die ersten Getriebe der neuen Serie finden sich in Drahtziehanlagen und Hafenkränen. In beiden Fällen werden die hohe Leistungsdichte, kompakte Abmaße und die vielfältigen Einbaumöglichkeiten geschätzt.

Mit einer speziellen Kran- bzw. Windensoftware wartet die Umrichterserie VCB der Produktlinie Bonfiglioli Vectron auf. In Verbindung mit einem Planetengetriebemotor bringen derart ausgerüstete VCB-Umrichter als Fahr- und Windenantrieb nicht nur Kräne und deren Lasthaken, sondern auch einmal Bohrinseln auf hoher See in Position. Applikationen finden sich überall.

Mit „Power & Control Solutions“ offeriert Bonfiglioli tagtäglich Produkte und Dienstleistungen Konstrukteuren an, um deren applikationsspezifischen Anforderungen zu befriedigen. Nach eigenen Angaben die Nummer drei der Antriebstechnik in Europa, bietet das italiensiche Unternehmen ein klar strukturiertes Produktprogramm in drei Linien: Antriebe für mobile Arbeitsmaschinen und Industrieanwendungen werden ergänzt durch hochmoderne Antriebselektronik. Zug um Zug richtet das erfolgreiche Familienunternehmen in dieser Kombinatorik sein Produktportfolio immer stärker auf die mechatronischen Bedürfnisse des gesamten Maschinenbaus aus.

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