Während ein Anpassen von Antrieben an eine Applikation fast immer mit Kompromissen verbunden ist, ermöglicht erst die passgenaue Entwicklung mechatronischer Antriebslösungen – wie sie Wittenstein Cyber Motor anbietet – die bestmögliche Umsetzung individueller Leistungsanforderungen.
Abschaltschrauber für den Schwerlasteinsatz, Transfereinheiten in der Glasherstellung, Gewindeformer in Stanzmaschinen und Arbeitsstationen in Hochgeschwindigkeits-Biegemaschinen sind nur einige Einsatzbeispiele, in denen die Antriebskonzeption durch Wittenstein Cyber Motor den Unterschied macht.
„Durch ein High-End-Antriebssystems von Wittenstein Cyber Motor können wir unsere Position bei Abschaltschraubern weiter ausbauen“, sagt Alexander Kipfelsberger, Geschäftsführer und Inhaber der Firma Alki Technik.
„Linearaktuatorik statt Pneumatik – gemeinsam mit Wittenstein haben wir den Technologiewechsel erfolgreich vollzogen“, vermeldet Klaus Lesche, Leiter Technischer Vertrieb Glasmaschinen bei Iprotec. Die Aussagen zeigen zugleich, wie unterschiedlich die Zielsetzungen der Unternehmen waren – und welche Mehrwerte mit den individuellen und passgenauen Antriebskonzeptionen erreicht wurden.
Angepasst oder individuell
Was treibt einen Maschinenbauer um, welche Mehrwerte erwartet er, wenn er sich mit der Auswahl mechatronischer Antriebslösungen beschäftigt? Ganz wesentlich sind sicher verbesserte Leistungsdaten für seine Maschinen – seien es kürzere Zykluszeiten durch mehr Geschwindigkeit oder mehr Qualität und ressourcenschonender Materialeinsatz durch eine verbesserte Präzision.
Auch eine höhere Prozesseffizienz, beispielsweise durch sowohl weg- als auch kraftgesteuertes Motion Control oder eine Verlängerung der Lebensdauer der Maschine durch spiel- und verschleißminimierte Antriebe, können wichtige Zielsetzungen sein.
Ein anderer Aspekt ist die Differenzierung von Marktbegleitern beispielsweise als Technologieführer oder Early Adopter – aktuell unter anderem beim Ersatz pneumatischer durch mechatronische Antriebstechnik oder auch beim Thema Einkabeltechnik zu beobachten.
Oftmals ist der Grund der Suche auch ganz trivial: die Portfolios der Anbieter auf dem Markt haben zwar – mit Kompromissen – anpassbare Produkte, aber eben keine passgenauen Antriebslösungen für die gegebenen speziellen Anforderungen der Applikation. Anforderungen definieren, Machbarkeit prüfen, Konzept ausarbeiten, Prototypen aufbauen, Performance verifizieren und reif für die Serienfertigung machen – in diesen Schritten erfolgt gemeinsam mit dem Anwender die passgenaue Auslegung der kundenspezifischen Antriebe. Dabei werden grundlegend drei relevante Anforderungsfelder angesprochen – von denen in der Regel aber ein Bereich die Konzeption von Antriebslösungen eindeutig dominiert: Performance, Bauraum und Umgebungsbedingungen.
Kürzere Taktzeiten, verbesserte Bewegungs- und Lastprofile sowie die sichere Vorausberechnung von Leistungsdaten mit Softwaretools unter Nutzung erweiterter Auslegungsspielräume sind die Einflussfaktoren für eine bessere Performance.
Eine optimierte Integration einer Maschine wird erreicht durch die konsequente Anpassung der Antriebslösung an den vorhandenen oder konstruktiv vorgesehenen Bauraum. Hinzu kommt die Definition der bestmöglichen an- und abtriebsseitigen Schnittstellen sowie die Minimierung technischer Risiken etwa durch gemeinsam mit dem Kunden definierte Endprüfprozeduren.
Passgenau erfolgt auch die Auslegung entsprechend der spezifischen Umgebungsbedingungen. So werden etwa gesetzliche Vorschriften in Hygiene-, Strahlungs- oder Ex-Bereichen sicher umgesetzt oder auch die Standzeiten von Maschinen und Antrieben durch eine entsprechende Konstruktion und Materialauswahl verbessert. In bestimmten Fällen erhöhen sich zudem die konstruktiven Freiheitsgrade – unter anderem dann, wenn Antriebe dort eingesetzt werden können, wo dies bislang undenkbar war.
Was genau ist passgenau?
Konsequent kundenspezifisch ohne Kompromisse – so lässt sich der Begriff „passgenau“ aus Sicht der Kunden von Wittenstein Cyber Motor beschreiben. Eines der wesentlichen Kompetenzfelder der Wittenstein-Gruppe ist hierbei die Auslegung und Ausführung elektrischer Motoren. So wird durch eine applikationsspezifische Statorausführung, das breite Spektrum von Zwischenkreisspannungen von 12 bis 800 Volt, das individuelle Design des Statorblechschnitts oder die Verbesserung von Elektroblechmaterialien eine Erhöhung der spezifischen Leistungsdaten eines Motors erreicht. Weitere Verbesserungen werden durch eine applikationsspezifische Wicklungsausführung erzielt.
Kleinserienmanufaktur
Die Kleinserienmanufaktur mit modernen Bearbeitungs- und Prüfverfahren eröffnet hierzu vielfältige Optionen. Verteilte Wicklung oder Einzelzahnwicklung, individuelle Windungszahlen und Kupferlackdrahtstärken, parallele Wicklungszweige oder die Wahl zwischen Verguss oder Imprägnierung mit Harz stehen für eine passgenaue Wicklungsauslegung sowie optimale Füllfaktoren und Rastdrehmomente. Individualisierungspotenziale bietet schließlich auch die Rotorausführung. So können die Permanentmagnete vergraben, eingebettet oder auf der Oberfläche angeordnet werden – und dies in individuellen Packungsdichten.
Eine weitere Optimierung lässt sich durch die Reduzierung von Massenträgheitsmomenten sowie die Vorbereitung des Rotors für eine geberlose Regelung erreichen – mit vollem Drehmoment aus dem Stillstand heraus.
Ebenso wichtig wie die Konzeption des Motors ist die im Sinne des Wortes „passgenaue“ Integration des Antriebssystems in die mechanische und elektrische Umgebung der jeweiligen Maschinen- und Steuerungstechnik.
Die grundsätzliche Auslegung, die vom gehäuselosen Motor bis zum kompletten Antriebsmodul mit Getriebe, Spindel, Haltebremsen und anderen Komponenten reichen kann, die Adaption des Motors an vorhandene einbautechnische Bedingungen sowie die passende Anbindung über geeignete Flanschmaße und die Wellenausführungen ermöglichen individuelle mechanische Integrationslösungen.
Geberseitig reicht der Lösungsraum vom Resolver bis zum Motorfeedback-System in voll digitaler Einkabeltechnik. Der elektrische Anschluss kann über offene Kabelenden, Stecker oder im Klemmkasten erfolgen.
Schließlich gilt es, die spezifischen Umgebungsbedingungen in die Konzeption der Motor- und Antriebslösung einfließen zu lassen. Die bei Wittenstein verfügbare Materialauswahl ermöglicht den Bau von Motoren in passenden IP-Schutzarten unter anderem für Hoch- und Tieftemperaturumgebungen, für den Einsatz unter Vakuum und in Reinräumen, für Anwendungen in explosionsgefährdeten und strahlungsbelasteten Bereichen oder in Lebensmittel verarbeitenden und Getränke abfüllenden Maschinen und Anlagen – hier bis hin zur hygienegerechten Auslegung. Entsprechend ihrer Ausführung und ihres Einsatzumfeldes erfüllen die Motoren die Voraussetzung für Zertifizierungen wie CE, UL oder IECEx/ATEX.
Passgenau ist gefragt
Wittenstein Cyber Motor kann Motoren individuell und passgenau auslegen. Die technischen Vorteile, die sich hieraus ergeben, werden ergänzt um logistische und wirtschaftliche Mehrwerte für die Kunden. Das Know-how erfahrener Ingenieure und Techniker des technischen Vertriebs gerade auch im Projektgeschäft, abgestufte Softwaretools für die Antriebsauslegung und Simulationsmodelle ermöglichen ab dem frühestmöglichen Zeitpunkt im Projekt die Validierung technischer Parameter.
Gemeinsam mit dem Kunden wird die optimale Lieferschnittstelle abgestimmt – sei es der Motor pur zur Inhouse-Integration, die Montage kundenspezifischer Beistellteile oder gleich das komplette Plug-and-play-Antriebsmodul. Partnerschaften mit Siemens, Schneider, B&R oder Rockwell sowie das Supportteam von Wittenstein bieten Sicherheit bei der Einbindung in Fremdanlagen sowie bei Inbetriebnahme und Service.
