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 Luftturbulenzen durch Flugzeuge bald beherrschbar
08.12.2017 | Universität Rostock

nachricht Ein MRT für Forscher im Maschinenbau
23.11.2017 | Universität Rostock

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Im Focus: First-of-its-kind chemical oscillator offers new level of molecular control

DNA molecules that follow specific instructions could offer more precise molecular control of synthetic chemical systems, a discovery that opens the door for engineers to create molecular machines with new and complex behaviors.

Researchers have created chemical amplifiers and a chemical oscillator using a systematic method that has the potential to embed sophisticated circuit...

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits

15.12.2017 | Informationstechnologie

Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke

15.12.2017 | Verfahrenstechnologie

Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen

15.12.2017 | Energie und Elektrotechnik