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Getriebeprüfstand Präzision und Zuverlässigkeit schaffen Qualität

| Redakteur: Ute Drescher

Die Automobil- und Luftfahrtindustrie stellt an Prüfeinrichtungen strikte Anforderungen: Es gilt, eine hohe Serienqualität der Produkte sicherzustellen. Die Getriebeprüfstände des französischen Unternehmens BIA sind für ihre Zuverlässigkeit und Präzision bekannt. Die Test- und Prüfspezialisten setzen auf Komponenten von Parker Hannifin.

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Schalthebelbetätigung: Zwei ETT-Linearmotoren bewegen den Schalthebel im Gangwechsel-Simulationsbetrieb und führen so die H-Schaltkulisse nach.
Schalthebelbetätigung: Zwei ETT-Linearmotoren bewegen den Schalthebel im Gangwechsel-Simulationsbetrieb und führen so die H-Schaltkulisse nach.
(Bild: ROCHUS BINDNER)

Seit über 30 Jahren ist BIA ein renommierter Name in der Automobil- und Luftfahrtindustrie: Das Unternehmen aus dem französischen Conflans entwickelt Prüfstände für den Motor und Antriebsstrang, die Fahrzeugsicherheit und Fahrzeugdynamik, die weltweit vertrieben werden. Zu den Schlüsselkomponenten für die BIA-Getriebeprüfstände gehören nicht nur Hochgeschwindigkeitsmotoren mit effizienten Kühlsystemen, sondern auch präzise Aktorik in Form von Linearmotoren. Für die Bewegung und den Antrieb großer Massen sind darüber hinaus leistungsfähige Hydraulikaggregate erforderlich. Durch seine schon bewährte Kooperation mit Parker Hannifin kann BIA hier auf hochwertige Komponenten zählen.

Breites Produktspektrum überzeugt

Für die Wahl des Systempartners und Lieferanten war neben einem großen Sortiment mit entsprechender Flexibilität eine hohe Präzision und Produktqualität das entscheidende Kriterium. Parker Hannifin konnte BIA mit einem umfassenden Angebot an Komponenten der Steuerungs- und Antriebstechnik wie Synchron- und Asynchronmotoren, flexiblen Frequenzumrichtern, elektromechanischer Linearaktorik für Bewegungen mit unterschiedlicher Dynamik sowie die für einen Hochleistungsbetrieb wichtigen wasserbasierten Kühlsysteme überzeugen.

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Umfangreiche Simulationen möglich

Um das Zusammenspiel von Verbrennungsmotoren und Getrieben zu simulieren, setzt BIA auf MGV-Hochgeschwindigkeits-Servomotoren von Parker. Die asynchronen Direktantriebe lassen bei einer Leistung von bis zu 230 kW Drehzahlen die an Prüfständen geforderten Geschwindigkeiten von bis zu 45.000 min-1 zu – ohne hierfür ein mechanisches Getriebe oder eine Riemenübersetzung zwischenschalten zu müssen. Um eine möglichst hohe Präzision zu erreichen, erfolgt die Ansteuerung der Motoren nach Drehzahl und Drehmoment in einem geschlossen Regelkreis. So eignen sie sich sowohl für Prüfsimulationen des Stadtverkehrs als auch des Rennbetriebs.

Ein in das Motorgehäuse integriertes Wasserkühlsystem gewährleistet nicht nur kompakte Baumaße, sondern auch ein für Servomotoren dieser Leistungsklasse besonders niedriges Betriebsgeräuschniveau. Bei dem von BIA favorisierten Inline-Konstruktionsprinzip lassen sich so äußerst kompakte Gesamtabmessungen erzielen. Gleichzeitig können Getriebe mit der Simulation von Dieselmotoren getestet werden. Der eingesetzte MGV-Motor weist eine sehr geringe Trägheit auf, was den Umgang mit entsprechenden Beschleunigungs- und Verzögerungswerten vereinfacht.

Die Parker Asynchronmotoren der Baureihe MS wurden für eine Leistung bis 500 kW bei einer konstanten Geschwindigkeit von 100 min-1 entwickelt. Im Betrieb mit den BIA-Prüfständen müssen die MS-Motoren einen überwiegend mittleren Geschwindigkeitsbereich ohne besondere Anforderungen an die Beschleunigung abdecken, beim Einsatz mit niedrigeren Geschwindigkeiten werden sie bedarfsbezogen mit einem Kühlgebläse ausgestattet.

Zur Ansteuerung der MGV- und MS-Motoren setzt BIA die Frequenzumrichter der Baureihe AC890 von Parker ein, die sich sowohl für Synchron- als auch für Asynchronmotoren eignen. Durch die Möglichkeit, diese Frequenzumrichter entweder als „Motor“ oder „Generator“ zu betreiben, kann ein Motor getriebeeingangsseitig die Simulation eines Dieselmotors übernehmen. Am Getriebeabgang hingegen simulieren die Motoren die im Realbetrieb angetriebenen Räder.

Linearmotoren führen die Schaltkulisse nach

Für die Dauerlaufprüfung des Getriebes, die Betätigung des Schalthebels und das Einlegen der Gänge setzt BIA auf Parker ETT Linearmotoren. Über ein rechtwinklig angeordnetes Gestänge führen sie die H-Schaltkulisse nach. Dabei war die Kundenanforderung nach einer Positioniergenauigkeit von 0,5 mm und einer Wiederholgenauigkeit von 0,05 mm zu erfüllen.

Um eine optimale Kühlung zu gewährleisten, werden die MGV Servomotoren mit den Parker Hiross Hyperchill-Plus-Kühlsystemen kombiniert. Dank geschlossener Kältekreise sind die leistungsfähigen Kühlsysteme für öl- oder wasserbasierte Fluide niedriger Viskosität geeignet und für Einsatzbereiche von der einfachen Wärmeableitung bis zur aktiven Temperaturregelung ausgelegt – für BIA eine Kernanforderung an Prüfstände für unterschiedliche Komponenten und Aggregate in der Automobilindustrie.

Hohe Energieeffizienz spart Kosten

BIA Prüfstände sind flexibel und modular konfigurierbar und ermöglichen so die praxisgerechte Simulation und Prüfung aktueller Elektro- und Hybridsysteme. Mit dem Einsatz der Parker Frequenzumformer AC890 und deren integriertem Energierückgewinnungssystem ermöglichen sie außerdem eine hohe Energieeffizienz, was sie besonders umweltfreundlich macht. Durch die Rückgewinnung entstehen enorme Einsparpotenziale – eine wichtige Anforderung vieler Kunden.

„Das Produktportfolio und das Leistungsspektrum hat uns bei der Lieferantenauswahl von Parker überzeugt“, erklärt BIA Projektleiter Olivier Carlier. „Gemeinsam definieren wir in jedem Projekt die erforderlichen Komponenten aus Motoren, Aktoren unterschiedlichster Dynamik, der Antriebstechnik und der zugehörigen Kühlsysteme in konstruktiver Zusammenarbeit. Mit der Bandbreite von Produkten aus Steuerungs- und Antriebstechnik lassen sich dann genau die kundespezifischen Simulations-und Prüfsysteme für unsere anspruchsvollen Kunden entwickeln, die unseren Erfolg ausmachen.“ (ud)

SPS IPC Drives 2016: Halle 3, Stand 328

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