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Entscheidung abwägen
Bei der Überlegung, Maschinen auf Direktantriebstechnik umzurüsten sollte jedoch grundsätzlich beachtet werden, dass ihr Einsatz nicht nur durch die technischen Vorteile begründet werden darf, sondern es muss in erster Linie auch wirtschaftlich sein. In Abhängigkeit von den Anforderungen der jeweiligen Applikation an die Positioniergenauigkeit, Systemdynamik und an das Instandhaltungs- bzw. Servicekonzept ist der Einsatz von Direktantrieben daher stets sorgfältig gegen eine langsam laufende Motor-Getriebe-Kombination abzuwägen. Dabei sind auch die bestehenden Wachstumsgesetze bei der Erhöhung des benötigten Motordrehmoments in Bezug auf Motorvolumen und Trägheitsmoment zu berücksichtigen.
Das Fazit
Die Gründe für die Substitution von Motor-Getriebe-Kombinationen durch Direktantriebe sind vielfältig. Aus mechanischer Sicht sprechen vor allem der Wegfall mechanischer Übertragungselemente und die daraus resultierende Positionier- und Wiederholgenauigkeit, optimale Rundlaufeigenschaften, geringere Lebenszykluskosten sowie ein höherer Wirkungsgrad für die Torque-Direktantriebe. Bei der Entscheidung für diese Antriebslösung muss aber grundsätzlich bedacht werden, dass Motor- und Getriebewirkungsgrad abhängig von Drehzahl und Drehmoment ist. Der Motorwirkungsgrad im Teillastbereich bei konstanter Drehzahl ist im Vergleich zum Wirkungsgrad im Nennpunkt bei langsam laufenden Direktantrieben höher. Auch häufiges Arbeiten im Teillastbereich bzw. Wechsel zwischen Teil- und Nennlastbereich sind mit Direktantrieben wirtschaftlich.
Direktantriebe zunehmen wirtschaftlich
In der Konsequenz wird auch die Produktivität von Maschinen und Anlagen erhöht: Aufgrund der hohen mechanischen Steifigkeit eines spielfreien Antriebs und der daraus resultierenden Verbesserung seiner Regeleigenschaften können auch große Trägheitsunterschiede (Verhältnis von System- zu Motorträgheit) beherrscht werden. Diese Eigenschaften machen Direktantriebe besonders für den Einsatz in Anwendungen mit reversierenden Lastspielen und hoher Systemdynamik wie beispielsweise in Tablettiermaschinen geeignet. Über den gesamten Lebenszyklus betrachtet erweisen sich Direktantriebe für den Anwender also zunehmend als die wirtschaftlichere Lösung.
Baumüller: Hannover Messe 2011, Halle 14, Stand J15, Halle 9, Stand A52
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