EMO 2015

Energieeffizient und wirtschaftlich – neue Torquemotoren von Schaeffler

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Neuer Torquemotor mit verbessertem Nennmoment oder minimaler Wärmeverlustleistung

In die neue Torquemotoren-Produktreihe RIB wurden all diese Erkenntnisse eingearbeitet. Analog ist selbstverständlich auch ein Linearmotor möglich.

Im Einzelnen ist der Torquemotor RIB deutlich im möglichen Nennmoment verbessert. Er ist austauschbar mit den entsprechenden Vorgängermodellen RI und mit den marktüblichen Motorengrößen weitgehend kompatibel.

Je nach Auslegung hat man die Wahl zwischen maximalem Moment (+12 %) oder minimaler (-30 %) Wärmeverlustleistung. Die aktive Magnetlänge kann in 25mm-Schritten an die Anwendung angepasst und der so gewonnene Bauraum optimal genutzt werden. Wie bei IDAM-Motoren gewohnt, sind sie rastkraftoptimiert und an den meisten marktüblichen Steuerungen einsetzbar. Die Motorreihe RIB ist heute bereits in einzelnen Typen lieferbar und geht bis Ende 2015 in Serie.

Die Umsetzung in einen Linearmotor bedeutete die Entwicklung einer völlig neuen Generation von Motoren. Dies wird im Linearmotorkonzept L7 verfolgt, und bei entsprechender Marktresonanz in der gleichnamigen Linearmotorenserie L7 umgesetzt. Dabei sollte der neue Motor zum aktuellen Marktführer bei Linearmotoren mechanisch kompatibel sein, aber erhebliche technische Vorteile haben.

Aktuell zeichnen sich in Tests 7 % mehr Kraft bei gleichzeitig 40 % weniger Verlustleistung ab. Eine "Präzisionskühlung" ist im Motor nicht notwendig und der Magnetkreis ist für besten Gleichlauf optimiert. Optionen wie drei Kabelabgangsvarianten, thermische Entkopplung des Motors und Sekundärteilkühlung runden die Baureihe ab.

Abschließend noch ein kleines Rechenbeispiel für eine Fünf-Achs-Fräsmaschine, die schon heute mit Direktantrieben genutzt wird. Ersetzt man alle Linear- und Torquemotoren durch die neuen IDAM RIB- bzw. L7-Konzeptmotoren, ergibt sich bei 30 % Auslastung der Achsen eine Reihe von Vorteilen:

  • Reduzierung der Wärmeverluste von 17 auf 11,5kW in den Hauptvor-schubachsen
  • Einsparung von 7,2t CO2 p.a.
  • das entspricht 14,4MWh p.a.

Gleichbedeutend mit 2.168 € p.a. bei 15 ct/kWh

Die verwendeten Motoren sind RIB 230x50 in Rundtisch, 2 Stück RIB 230x100 in den Schwenkachsen und je ein Konzept L7 600x150 in den Linearachsen X,Y und Z.

Weitere Einsparungen bietet zum Beispiel der Einsatz von YRTS Lagern in Rundtisch und Schwenkachsen. Hier gilt: Je höher die Lagerdrehzahl, desto rentabler der Einsatz reibungsoptimier-ter Lager. 1000€/a (800W) Betriebskos-teneinsparungen sind durchaus denk-bar. Dieses Beispiel soll die generelle Vorgehensweise veranschaulichen und ist hier noch rein hypothetisch. Später wird sie sich sicher in realen Kundenprojekten bewähren.

Die anstehende „ErP Richtlinie zur Schaffung eines Rahmens für die Festlegung von Anforderungen an die umweltgerechte Gestaltung energieverbrauchsrelevanter Produkte“ sieht auf den ersten Blick mächtig aus, wird aber vorrausichtlich bei der Umsetzung weniger Probleme bereiten. Die Lösungen bietet der Markt bereits an.

Wer das Thema Energieeffizienz heute ernst nimmt und sich richtig aufstellt, festigt seine Marktposition. Am Beispiel eines Fünf-Achs-Bearbeitungszentrums kann der Energiekonsum bei gleicher Leistung um rund 14,4 MWh gesenkt und, anders betrachtet, um bis zu acht Tonnen CO2 reduziert werden. Die an-fänglichen Mehrkosten sind meist schon nach wenigen Betriebswochen amortisiert.

Sobald das Thema TCO (Total Cost of Ownership) in Maschinenausschrei-bungen eine Rolle spielt, werden „grüne“ Argumente wie etwa der CO2-Verbrauch zu einem harten Faktor und bilden einen echten Wettbewerbsvor-teil. (ud)

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