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Elektrisch in die Zukunft

Kompakte, emissions- und geräuscharme Antriebe für fahrende Arbeitsmaschinen
Elektrisch in die Zukunft

Der elektrische Antrieb ist bei Baumaschinen schon seit einigen Jahren als weitere Antriebsmöglichkeit in der Diskussion. Die Anforderungen in Bezug auf Schadstoffemissionen und Energieeffizienz werden auch im Baubereich immer höher. Als Fahr- oder Schwenkantrieb und als Antrieb von Arbeitseinheiten innerhalb einer Baumaschine sind elektrische Antriebe immer häufiger die erste Wahl. Der Antriebstechnikspezialist Bonfiglioli erweitert sein Produktspektrum gezielt, um den Anforderungen gerecht zu werden.

 

Exklusiv in kem Chris Liebermann arbeitet in einem PR-Büro in Ubstadt-Weiher und verfasste den Beitrag für die Bonfiglioli Deutschland GmbH in Neuss

Mit etwa 25 m Länge und gut 5 m Metern Höhe kommt der mobile Brecher von Baioni mit der Bezeichnung Baitrack BP 130/85 B riesig daher. Die Brechereinheit ist zentral positioniert, die Zuführung mit Einschütttrichter auf der einen sowie Sieb- und Förderanlagen auf der anderen. An sich nichts besonderes, wären da nicht schon von weitem einige Elektromotoren zu sehen. Etwas versteckt im Fahrwerk kann man Elektromotoren auch als Fahrantriebe erkennen. Der Gigant ist also eine rein elektrisch angetriebene Baumaschine.
Wie ein Dinosaurier an der Leine sieht es aus, wenn sich die Maschine fortbewegt. Die rein elektrisch angetriebene Maschine wird direkt am Stromnetz betrieben. Der Einsatzbereich mag dadurch eingeschränkt werden, aber die Vorteile gegenüber der konventionellen hydraulischen Antriebstechnik liegen auf der Hand: höhere Energieeffizienz, geringere Betriebskosten, geringere Wartungskosten, kein Ölkreislauf mit der Gefahr von Verlusten und dem Zwang zum Filterwechsel.
Überhaupt reduziert sich der Einsatz von Flüssigkeiten fast gegen Null: Kein Diesel, kein Kühlwasser, nur etwas Schmierung für die bewegten Teile des Brechers an sich. Insgesamt erzeugt die Maschine also eine geringere Umweltbelastung und kann gleichzeitig sanfter und akkurater gefahren werden. Für Brecher sind diese Eigenschaften auch auf der Baustelle gut zu erreichen, da sie während des Einsatzes häufig quasi-stationär betrieben werden.
Partner mit breitem Produktspektrum
Antriebstechnischer Partner von Baioni ist der Antriebsspezialist Bonfiglioli, der mit seiner Produktlinie Trasmital schon seit Jahrzehnten als weltweit anerkannter Lieferant für Fahr- und Schwenkantriebe für mobile Arbeitsmaschinen gilt. Bislang lag der Produktschwerpunkt auf hydraulischen Planetengetriebemotoren, die ganz speziell für ihren Einsatzzweck zusammen mit den Anwendern konstruiert wurden. Im Zeichen der Entwicklung hin zu höherer Energieeffizienz lag es nahe, sich weiterer Produkte des Konzernverbunds zu bedienen. Bonfiglioli gilt auch bei elektrischen Getriebemotoren und Antriebselektronik für stationäre Industriemaschinen als einer der Marktführer in Europa.
Die schon seit Jahren erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen den beiden Unternehmen war eine gesunde Grundlage für die antriebstechnische Elektrifizierung des Brechers. Die applikationsspezifischen Eigenschaften und Forderungen waren zügig erarbeitet, die baionispezifischen Forderungen von Anfang an bekannt. Die Teams für Entwicklung und Test fanden schnell zusammen und die Kommunikation lief auf bekannten Wegen. Aber auch ohne diese guten Voraussetzungen wäre die Lösung zeitnah entwickelt gewesen. Der große Erfahrungsschatz der Bonfiglioli-Mitarbeiter minimiert bei jedem Neuprojekt das Risiko durch Unbekanntes.
Fahrantriebslösungen für alle Größenklassen
Am Ende findet nun die Kombination aus elektrischem Planetengetriebemotor und Frequenzumrichter ihren Einsatz in dem über 100 t schweren Koloss. Mit rund 130 000 Nm maximalem Drehmoment pro Antrieb bewegt sich der Brecher auf seinen Ketten beinahe seidenweich und millimetergenau. Mit einem klassischen vierpoligen IEC-Motor mit einer Leistung von 30 kW bestückt, bringt jeder der beiden Fahrantriebe zugleich ein hohes Park-Bremsmoment. Umgesetzt werden die Kräfte durch ein Planetengetriebe mit einer Untersetzung von i = 1:410. Die Typenbezeichnung 717C4B ist der Name dieses Fahrantriebs für Maschinen der 100-t-Klasse. Die Steuerung übernimmt der passende Umrichter der hauseigenen Serie Active mit einer Anschlussspannung von 400 V.
Für die kleineren Brüder des Brechers konnten beinahe gleichzeitig die Antriebslösungen gefunden werden. Der große konzernübergreifende Produktbaukasten des Familienunternehmens mit Sitz in Bologna macht es möglich. Die Maschine der 80-t-Klasse wird mit dem Fahrantrieb 715C4B ausgerüstet, der ein maximales Drehmoment von 85 000 Nm bringt, und der Brecher der 40-t-Klasse erhält den 710C4B mit einem Spitzenmoment von 36 000 Nm. Die entsprechenden Motoren liefert Bonfigliolis Geschäftseinheit Industrial Solutions, die Frequenzumrichter werden in Krefeld im Kompetenzzentrum für Antriebselektronik mit dem Namen Vectron entwickelt und produziert.
Weiterer Einblick in zukünftige Entwicklungen
Auf der Bauma 2013 stellt Bonfiglioli eine Reihe von speziell entwickelten batteriegespeisten Fahrantrieben für kleinere langsame Arbeitsmaschinen vor, die gern in selbstfahrenden Hubarbeitsbühnen zum Einsatz kommen. Sie sind zwar leistungsmäßig nicht mit den oben beschriebenen zu vergleichen, können aber als Neuentwicklung einen weiteren Einblick geben in die zukünftigen Entwicklungsrichtungen für elektrische mobile Antriebe. Konsequent auf kompakte Außenmaße und geringes Gewicht ausgelegt, sind sie unter Ausnutzung der Serienvorteile auch den Wirtschaftlichkeitsforderungen gewachsen.
„Für Bonfiglioli ist die Entwicklung von kostengünstigen mechatronischen Lösungen nichts Neues. Die Unternehmensgruppe“, betont Fausto Carboni, Chef der Geschäftseinheit Mobile & Wind, „ist seit geraumer Zeit in der Forschung und der Anwendung von hoch energieeffizienten Lösungen aktiv, und zwar nicht nur für industrielle Anwendungen, sondern insbesondere auch im Rahmen der Elektromobilität.“ Für den Anwender sind elektrische Antriebe von großem Vorteil, denn neben den kompakten Abmessungen, die eine einfache und flexible Installation ermöglichen, überzeugen die emissions- und geräuscharme Arbeitsweise sowie die minimalen Aufwendungen für Wartung und Kundendienst.
Fahrantriebsreihe mit vier Baugrößen
Die neue elektrische Fahrantriebsserie 600 WE besteht aus vier Baugrößen mit bis zu 9 kW Antriebsleistung. Mit Spitzendrehmomenten von 900 bis 8500 Nm können beispielsweise Hubarbeitsbühnen bis zu 16 t Gewicht und 27 m Höhe bewegt werden. Für einem reduzierten Kurvenradius entwickelt, basiert die Serie 600WE auf einem Getriebe mit zwei oder drei Untersetzungsstufen, Untersetzungsverhältnissen von bis zu 1:95 und einem integrierten mechanischen Kupplungssystem. Damit ist der Antrieb an die unterschiedlichsten Erfordernisse anpassbar.
Verbunden mit einem Niederspannungsinduktionsmotor garantiert Bonfiglioli eine maximale Flexibilität in der Anwendung. Werden die elektrischen Antriebe in ein System aus Batterie mit 24 bis 80 VDC und einem Niederspannungsumrichter integriert, ergibt sich ein energieeffizienter Betrieb ohne Verluste bei der Antriebsgeschwindigkeit, wobei die Steigfähigkeit und das Anzugsdrehmoment gegenüber hydraulischen Antrieben noch gesteigert werden. Optional besteht die Möglichkeit, ein Geschwindigkeitskontrollsystem, eine Bremse oder einen spezifischen Temperaturfühler zu installieren.
Systemgrenzen sind gefallen: Hydraulik und Elektrik möglich
Kompetenz, Erfahrung und ein umfassendes Produktspektrum machen es den Fachleuten von Bonfiglioli recht einfach, die optimale Antriebslösung für die Brecher von Baioni auszulegen und zu liefern. Die Systemgrenzen zwischen Hydraulik und Elektrik als Antriebstechnik für Baumaschinen sind gefallen, beide sind möglich. „Wir freuen uns auf die nächsten Elektrifizierungsprojekte,“ fasst Carboni mit großer Zuversicht zusammen.
Halle A4, Stand 117
Bonfiglioli, Tel.: 02131 2988-0, E-Mail: info@bonfiglioli.de
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