Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Hohl, klein und robust - die neuen Hohlwellenantriebe

16.12.2011
Die steigenden Anforderungen an die Leistung und Kompaktheit von Werkzeugmaschinen führte zur Entwicklung von neuen Hohlwellenantrieben, die sich durch hohe Leistungsdichte und Robustheit auszeichnen. Die in der Vergangenheit häufigen Eigenschaften wie IP-65, Multiturn-Absolut-Encoder und Haltebremse werden mit den Canis Drive Antrieben von Harmonic Drive erstmals in kleinerer Baugröße realisiert.

Maschinenhersteller sehen sich im globalen Markt einem stetig wachsenden Druck bezüglich der Entwicklung immer kompakterer und kostengünstigerer Maschinen und Anlagen ausgesetzt. Diese Forderungen werden auch an die Hersteller von Antriebssystemen gestellt, da die Antriebs- und Steuerungstechnik heute einen dominierenden Anteil an den Baukosten darstellt.

Gerade die Antriebe der vierten und fünften Achse in Bearbeitungsköpfen von Werkzeugmaschinen erfordern Lösungen mit Hohlwelle, hoher Robustheit und Schutzart sowie ein absolut präzises Positionieren ohne Referenzierung; eine kippsteife Abtriebslagerung für die direkte Aufnahme des Werkzeuges ist ebenso für kompakte Konstruktionen erforderlich. Dies gilt beispielsweise für Fräsköpfe, Wasserstahlschneidanlagen und Laserschneidsysteme.

Um diese Anforderungen zu erfüllen, hat Harmonic Drive den Canis Drive entwickelt; eine Weiterentwicklung der seit vielen Jahren eingesetzten Antriebe der Baureihen FHA-14C und FHA-17C. Die Vorteile sind vielfältig: Angefangen bei der erhöhten Robustheit durch kippsteife Abtriebslager und die Schutzart IP-65 über die Steigerung des Dauerdrehmoments um circa 50 Prozent bis hin zur Erhöhung der Getriebe-Eingangsdrehzahl um bis zu 30 Prozent.

Hinzu kommen die Integration einer Haltebremse, ein Resolver, ein Multiturn-Absolut-Encoder mit SSI Schnittstelle und eine BISS-Schnittstelle für den Betrieb mit einer Vielzahl von Servoreglern. Die Stillstandsdrehmomente für Canis Drive-14 und Canis Drive-17 liegen bei 9 Nm beziehungsweise 34 Nm und die maximalen Drehzahlen bei 170 U/min beziehungsweise 146 U/min (jeweils bei i = 50).

Schmierfett für -40 bis +120 °C

In den Canis Drive Antrieben kommen spielfrei vorgespannte Präzisions-Vierpunktlager zum Einsatz. Die Abtriebslager werden als Flanschlager eingesetzt, so dass der Kunde den Außenring des Flanschlagers direkt an das Maschinengehäuse montieren kann. Ebenso wird die Last ohne Zwischenflansch an den Innenring des Präzisionslagers geschraubt. Dies hat den Vorteil, dass die Lagergenauigkeit nicht durch zwischengeschaltete Getriebegehäuse verfälscht wird. Dies garantiert wiederum hohe Parallelität, Rechtwinkligkeit und Koaxialität des Getriebeabtriebs zum Maschinengehäuse.

Eine funktionsgerechte Schmierung aller tribologischen Kontakte des Getriebes garantiert Spielfreiheit und hohe Übertragungsgenauigkeit über die gesamte Lebensdauer und bei jeder Einbaulage. Diese Anforderungen können jedoch nur durch das ebenfalls von Harmonic Drive entwickelte Spezialschmierfett Flexolub A1 erreicht werden. Es erweitert die bisherigen Temperaturgrenzen von -40 °C auf +120 °C. Damit können auch andere beteiligte Komponenten thermisch besser ausgenutzt werden. Zudem sind Outdoor-Anwendungen mit höheren Betriebstemperaturen möglich. Weitere Vorteile für den Anwender sind reduzierte Reibung, gesteigerter Wirkungsgrad bei tiefen und mittleren Temperaturen sowie gute Umweltverträglichkeit und höhere Lebensdauer. Bei dem neuen Hohlwellenantrieb ist dieses Schmierfett sogar als Lebensdauerschmierung geeignet.

Zur Integration in die Maschine können die neuen Antriebe gemeinsam mit dem kompakten Servoregler Yukon Drive eingesetzt werden. Dieser lässt sich unabhängig vom Steuerungskonzept der Antriebe immer optimal in ihr System einbinden und bietet umfassende Lösungsmöglichkeiten für die jeweilige Bewegungsanforderung. Die Generierung von Bewegungsprofilen kann hierbei in einer übergeordneten Steuerung oder direkt im Antriebsregler erfolgen.

Der Servoregler unterstützt alle gängigen inkrementellen und absoluten Motormesssysteme (Resolver, SIN/COS-SSI für den Canis Drive sowie Endat 2.1 und 2.2, Hiperface für Antriebe der Lynx Drive Baureihe). Er ist für den Einsatz im unteren und mittleren Leistungsbereich optimiert und hervorragend für hochdynamische Bewegungen geeignet. Das höchste Leistungsvolumen in drei kompakten Bauformen reicht von einem Bemessungsstrom mit 3 bis 8 A bei 1/3 x 230 VAC Netzeinspeisung, bis hin zu 2 bis 6,5 A bei 3 x 400 VAC bis 480 VAC Netzeinspeisung. Hinzu kommt eine Überlastfähigkeit bis 300 Prozent.

Die beschriebenen Technologien führen zu deutlichen Steigerungen der Performance und Leistungsdichte. Angefangen von der höheren Zuverlässigkeit auch bei Überlast durch entsprechende Auslegung und Vakuum-Imprägnierung des Statorpaketes, über die höhere Drehmomentkapazität aufgrund der neuen Harmonic Drive Cobalt Line Technologie, bis hin zur erhöhten Spannungsfestigkeit für den Betrieb an Umrichtern mit 800 V Zwischenkreisspannung. Lieferbar sind die neuen Antriebe voraussichtlich ab dem zweiten Quartal 2012.
Ralf Falk, Harmonic Drive/st

| SCOPE
Weitere Informationen:
http://www.scope-online.de/Antriebstechnik/Hohlwellenantrieb/Hohl---klein-und-robust.htm

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Gewicht von Robomotion-Greifer um 60 Prozent reduziert
31.07.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

nachricht Assistenzsysteme für die Blechumformung
28.07.2017 | Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie